JP7413943B2 - 配線モジュール - Google Patents

Description

本開示は、配線モジュールに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等に用いられる高圧のバッテリーパックは、通常、多数のバッテリーセルが積層され、配線モジュールによって直列あるいは並列に電気接続されている。このような配線モジュールとして、従来、特表２０１９－５１１８１０号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。特許文献１に記載のバッテリーモジュールは、バッテリーモジュールの前後方向に沿って各々電極リードが突出する複数個のバッテリーセルと、複数個のバッテリーセルの電極リードを統合的に連結するバスバーユニットと、を備えて構成されている。このバスバーユニットにおいて、前方へ突出する電極リードに接続された第１バスバーと、後方へ突出する電極リードに接続された第２バスバーとは、センシングバスバーによって電気的に接続されている。

特表２０１９－５１１８１０号公報

上記の構成において、センシングバスバーには、フレキシブルプリント基板を用いることが考えられる。しかしながら、フレキシブルプリント基板を用いて上記のセンシングバスバーを形成しようとした場合、センシングバスバーの構成によってはフレキシブルプリント基板のサイズが大きくなる。サイズの大きいフレキシブルプリント基板を製造する場合、設備が大型化する等の懸念があった。

本開示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、設備を大型化することなく、折り返しにより延長可能なフレキシブルプリント基板を用いた配線モジュールを提供することを目的とする。

本開示の配線モジュールは、電極端子を有し第１の方向に長い蓄電素子が前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並べられた蓄電素子群に取り付けられて、前記蓄電素子に電気的に接続される配線モジュールであって、前記電極端子に接続されるバスバーと、前記バスバーに接続され、前記第１の方向にのびるフレキシブルプリント基板と、前記バスバーと前記フレキシブルプリント基板を保持するプロテクタと、を備え、前記フレキシブルプリント基板は、前記第１の方向にのびる複数の延長部と、前記第２の方向にのびる交差部と、折り曲げ部と、を備え、前記交差部の前記第２の方向における両端部には、２個の前記延長部が連結され、２個の前記延長部のうち一方の前記延長部は、前記交差部の近傍に前記折り曲げ部を有し、前記一方の前記延長部が前記折り曲げ部で折り返されることで、２個の前記延長部は前記交差部に対して前記第１の方向における反対側にのびている、配線モジュールである。

本開示によれば、設備を大型化することなく、折り返しにより延長可能なフレキシブルプリント基板を用いた配線モジュールを提供することができる。

図１は、実施形態１にかかる配線モジュールとバッテリーセル積層体を示す分解斜視図である。 図２は、折り返されていないフレキシブルプリント基板の平面図である。 図３は、折り返されたフレキシブルプリント基板の平面図である。 図４は、コネクタに接続されたフレキシブルプリント基板の導電路を含む断面図である。 図５は、フレキシブルプリント基板の固定部周辺を示す斜視図である。 図６は、フレキシブルプリント基板の切り欠き部周辺を示す平面図である。 図７は、バスバーの接続部の１つの側面とランドとの半田付けを示す拡大斜視図である。 図８は、バスバーの接続部の４つの側面とランドとの半田付けを示す拡大斜視図である。 図９は、実施形態２にかかる折り返されていないフレキシブルプリント基板の平面図である。 図１０は、折り返されたフレキシブルプリント基板の平面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。

（１）本開示の配線モジュールは、電極端子を有し第１の方向に長い蓄電素子が前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並べられた蓄電素子群に取り付けられて、前記蓄電素子に電気的に接続される配線モジュールであって、前記電極端子に接続されるバスバーと、前記バスバーに接続され、前記第１の方向にのびるフレキシブルプリント基板と、前記バスバーと前記フレキシブルプリント基板を保持するプロテクタと、を備え、前記フレキシブルプリント基板は、前記第１の方向にのびる複数の延長部と、前記第２の方向にのびる交差部と、折り曲げ部と、を備え、前記交差部の前記第２の方向における両端部には、２個の前記延長部が連結され、２個の前記延長部のうち一方の前記延長部は、前記交差部の近傍に前記折り曲げ部を有し、前記一方の前記延長部が前記折り曲げ部で折り返されることで、２個の前記延長部は前記交差部に対して前記第１の方向における反対側にのびている、配線モジュールである。ここで、折り曲げ部が位置している交差部の近傍とは、フレキシブルプリント基板を折り曲げた際、第１の方向の全長がフレキシブルプリント基板が折り返されていない状態に比べて長くなるような範囲である。

このような構成によると、設備を大型化することなく、折り返しにより、第１の方向にのびるフレキシブルプリント基板を用いた配線モジュールを提供することができる。

（２）前記フレキシブルプリント基板は、少なくとも１個のコネクタと、少なくとも１個の前記コネクタに嵌合する相手側コネクタと、前記コネクタと前記相手側コネクタとの嵌合により電気的に接続される２個以上の分割したフレキシブルプリント基板と、を備え、前記交差部が、前記コネクタと前記相手側コネクタの前記第２の方向の位置ずれを吸収する。

このような構成によると、２個以上の分割したフレキシブルプリント基板で構成されている配線モジュールを蓄電素子群に取り付ける作業が容易になる。

（３）前記第２の方向において一対の前記延長部の間に、一対の前記交差部が配されていることが好ましい。

このような構成によると、フレキシブルプリント基板の歩留まりを向上できる。

（４）前記フレキシブルプリント基板は、絶縁性のベースフィルムと、前記ベースフィルムの片面のみに積層される導体層と、前記導体層の少なくとも一部を被覆するカバーフィルムと、を有し、前記折り曲げ部は、偶数個設けられていることが好ましい。

このような構成によると、フレキシブルプリント基板を偶数回折り曲げることにより、フレキシブルプリント基板の第１の方向における両端部で、同じ面に導体層を露出させることができる。

（５）前記折り曲げ部は、２個設けられていることが好ましい。

このような構成によると、フレキシブルプリント基板の折り曲げ回数を最小にして、フレキシブルプリント基板の第１の方向における両端部で、同じ面に導体層を露出させることができる。折り曲げ回数が最小となっているため、構成を簡素化できる。

（６）前記折り曲げ部を中心として一方側に配された前記延長部と他方側に配された前記交差部とは、前記第１の方向および前記第２の方向に交差する第３の方向において重なり合う配置とされ、この重なり合う部分は固定部によって固定されていることが好ましい。

このような構成によると、折り曲げ部が外力等によりずれることを抑制することができる。

（７）前記折り曲げ部の両端部には、一対の切り欠き部が設けられていることが好ましい。

このような構成によると、折り曲げ部の位置がわかりやすくなる。また、フレキシブルプリント基板を折り曲げるときの反力が小さくなり、折り曲げやすくなる。

（８）前記フレキシブルプリント基板は、ランドを有し、前記ランドは、半田付けによって、前記バスバーの少なくとも１つの側面に接続されている。

（９）前記ランドは、半田付けによって、前記バスバーの１つの側面のみに接続されていることが好ましい。

このような構成によると、ランドとバスバーとの半田付けの作業効率が向上する。

［本開示の実施形態の詳細］
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１について、図１から図６を参照しつつ説明する。本実施形態の配線モジュール１０を備えたバッテリーモジュール１は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両を駆動するための電源として車両に搭載されるものである。以下の説明においては、矢線Ｚの示す方向を上方、矢線Ｘの示す方向を前方、矢線Ｙの示す方向を左方として説明する。ここで、前後方向は第１の方向の一例、左右方向は第２の方向の一例、上下方向は第３の方向の一例である。なお、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。

［バッテリーモジュール］
実施形態１のバッテリーモジュール１は、図１に示すように、バッテリーセル積層体２０Ｌ（蓄電素子群の一例）と、バッテリーセル積層体２０Ｌに取り付けられる配線モジュール１０と、を備えている。

［バッテリーセル、電極リード］
バッテリーセル積層体２０Ｌは、複数のバッテリーセル２０（蓄電素子の一例）を左右方向に並べて構成されている。バッテリーセル２０は、図１に示すように、前後方向に長く、左右方向に扁平な形状をなしている。バッテリーセル２０の内部には、蓄電要素（図示せず）が収容されている。バッテリーセル２０は、一対の電極リード２１（電極端子の一例）を備えている。一対の電極リード２１はバッテリーセル２０の前後方向の両側にそれぞれ配置され、互いに反対方向を向くようにして突出している。一対の電極リード２１は、板状をなし、互いに反対の極性を有している。すなわち、バッテリーセルの前後方向の一方の側の電極リード２１は負極であり、他方の側の電極リード２１は正極となっている。

本実施形態において、バッテリーセル２０は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。

図１に示すように、バッテリーセル積層体２０Ｌは、各バッテリーセル２０の前方に突出する電極リード２１と、各バッテリーセル２０の後方に突出する電極リード２１と、を備えている。本実施形態の配線モジュール１０は、後述するように、バッテリーセル積層体２０Ｌの前側と後側に一つずつ取り付けられ、各側において各バッテリーセル２０の電極リード２１を電気的に接続する。バッテリーセル積層体２０Ｌの電極リード２１は、配線モジュール１０との接続のために、適宜折り曲げられ、必要な長さに切断される。

［配線モジュール、フレキシブルプリント基板］
配線モジュール１０は、電極リード２１に接続されるバスバー３０と、バスバー３０に接続されるフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと略記する）６０と、バスバー３０とＦＰＣ６０とを保持するプロテクタ７０と、を備えている。ＦＰＣ６０は、後述するように、プロテクタ側ＦＰＣ４０（分割したフレキシブルプリント基板の一例）と、プロテクタ側ＦＰＣ４０の上端部に設けられるコネクタ４１と、中継ＦＰＣ５０（分割したフレキシブルプリント基板の一例）と、中継ＦＰＣ５０の前端部及び後端部に設けられ、コネクタ４１と嵌合する相手側コネクタ５１と、を備えている。コネクタ４１と相手側コネクタ５１とは互いに嵌合、離脱可能とされ、これによってＦＰＣ６０が別体に分割可能に設けられている。

図１に示すように、配線モジュール１０のうち、バッテリーセル積層体２０Ｌの前側に取り付けられる部材は、第１バスバーモジュール１１とされ、バッテリーセル積層体２０Ｌの後側に取り付けられる部材は、第２バスバーモジュール１２とされている。第１バスバーモジュール１１と第２バスバーモジュール１２とは、中継ＦＰＣ５０により電気的に接続される。

第１バスバーモジュール１１は、前方に突出する電極リード２１に接続されるバスバー３０と、バスバー３０に接続されるプロテクタ側ＦＰＣ４０と、バスバー３０とプロテクタ側ＦＰＣ４０とを保持するプロテクタ７０と、を備えている。プロテクタ側ＦＰＣ４０の上端部には、コネクタ４１が設けられている。コネクタ４１は、プロテクタ側ＦＰＣ４０を介してバスバー３０に接続されている。コネクタ４１は、中継ＦＰＣ５０に接続された相手側コネクタ５１と嵌合するようになっている。第２バスバーモジュール１２も第１バスバーモジュール１１と同様に設けられ、後方に突出する電極リード２１に接続されるようになっている。したがって、コネクタ４１と相手側コネクタ５１とが互いに嵌合することより、プロテクタ側ＦＰＣ４０と中継ＦＰＣ５０とが電気的に接続され、第１バスバーモジュール１１と第２バスバーモジュール１２とが電気的に接続される。

［プロテクタ］
プロテクタ７０は、絶縁性の合成樹脂からなり、図１に示すように、板状をなしている。プロテクタ７０の上下方向の中央部には、左右方向に並列して、複数の電極受け部７１が設けられている。複数の電極受け部７１は、前後方向に貫通形成され、上下に長い矩形状をなしている。プロテクタ７０の上側には、バスバー３０を保持する溝部７２が設けられている。

［バスバー］
バスバー３０は、板状の形状をなし、導電性の金属板を加工することにより形成されている。図１に示すように、バスバー３０は、板厚方向が左右方向となるように、プロテクタ７０の上側に設けられた溝部７２に保持される。バスバー３０の下部には接続部３２が設けられている。接続部３２は、プロテクタ側ＦＰＣ４０に半田付けにより接続される。バスバー３０の中央部分は、電極リード２１が接続される本体部３１となっている。第１バスバーモジュール１１をバッテリーセル積層体２０Ｌの前側に取り付ける際、前方に突出する電極リード２１はプロテクタ７０の電極受け部７１に挿通され、本体部３１は電極受け部７１に挿通された電極リード２１にレーザー溶接により接続される。

［プロテクタ側ＦＰＣ、ベースフィルム、導電路、カバーレイフィルム］
プロテクタ側ＦＰＣ４０は、図４に示すように、ベースフィルム４２Ａと、ベースフィルム４２Ａの片面のみに積層される複数の導電路４３（導体層の一例）と、複数の導電路４３を被覆するカバーレイフィルム４２Ｂ（カバーフィルムの一例）と、を備えている（図４においては、説明のためにベースフィルム４２Ａ等の厚さは実際よりも大きく図示している。）。すなわち、プロテクタ側ＦＰＣ４０は、いわゆる片面ＦＰＣにより構成されている。ベースフィルム４２Ａ及びカバーレイフィルム４２Ｂは、絶縁性と柔軟性を有するポリイミド等の合成樹脂からなる。導電路４３は、ベースフィルム４２Ａにより後方から保持され、カバーレイフィルム４２Ｂにより前方から被覆されている。導電路４３は、銅や銅合金等の金属箔により形成されている。以下では、図示及び説明を省略するが、導電路４３には、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等、任意の電子部品が接続されうる。

［コネクタ］
プロテクタ側ＦＰＣ４０は、図１に示すように、上下反転したＴ字状をなしている。プロテクタ側ＦＰＣ４０は、接着剤等によりプロテクタ７０に固定されている。プロテクタ側ＦＰＣ４０の下部には、図７に示すように、導電路４３に接続されたランド４３Ｌが形成されている。ランド４３Ｌは、導電路４３と同様の金属箔からなり、長方形状をなしている。図示を省略するが、ランド４３Ｌの前方のカバーレイフィルム４２Ｂは除去され、ランド４３Ｌは前方に向かって露出している。ランド４３Ｌは、バスバー３０の接続部３２の右側に配されるように形成され、バスバー３０の接続部３２の右側面と半田Ｓによって電気的に接続されている。このように、ランド４３Ｌとバスバー３０の接続部３２の１つの側面が半田付けされる構成を採用することで、一般的な半田ごてを用いて効率的に半田付けの作業を行うことができる。

また、ランド４３Ｌは、バスバー３０の接続部３２の左右両側や周縁部に配されるように形成され、バスバー３０の接続部３２の複数の側面と半田付けされる形態としてもよい。例えば、図８に示すように、ランド４３Ｌはバスバー３０の接続部３２の周縁部に配され、バスバー３０の接続部３２の４つの側面と半田Ｓによって接続されるようにしてもよい。この場合、半田Ｓにより接続される部分を大きくとることで、プロテクタ側ＦＰＣ４０に対してバスバー３０が安定する効果がある。半田付けするバスバー３０の接続部３２の側面が増えるため作業効率が問題となり得るが、例えば、バスバー３０の接続部３２の形状に合わせた特殊な半田ごてを用いれば、作業効率を向上させることができる。

プロテクタ側ＦＰＣ４０の上端には、上方に開口してコネクタ４１が設けられている。図４に示すように、プロテクタ側ＦＰＣ４０の上端部のカバーレイフィルム４２Ｂに予め開口を設けておくことで露出した導電路４３は、半田Ｓによりコネクタ４１の接続部４１Ａと半田付けされ、電気的に接続されている。なお、導電路４３は、図４、図７、及び図８においてのみ図示され、他の図では省略されている。

上記のほか、各導電路４３は、図示しない外部のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に電気的に接続される。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、バッテリーセル２０の電圧、電流、温度等の検知、各バッテリーセル２０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。

［中継ＦＰＣ、ベースフィルム、導電路、カバーレイフィルム］
中継ＦＰＣ５０は、プロテクタ側ＦＰＣ４０と同様に、ベースフィルム５２Ａと、複数の導電路５３（導体層の一例）と、カバーレイフィルム５２Ｂ（カバーフィルムの一例）と、を備え、片面ＦＰＣにより構成されている。中継ＦＰＣ５０は、図２及び図３に示すように、前後方向に長い形状をなしている。図３に示す中継ＦＰＣ５０は後述するように折り返されており、中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ２は、中継ＦＰＣ５０が折り返されていない状態（図２）に比べて長くなっている。本実施形態によれば、例えば、折り返されていない中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ１（図２参照）を３００ｍｍ程度、折り返された中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ２（図３参照）を６００ｍｍ程度に設定することが可能である。

［相手側コネクタ］
図２に示すように、中継ＦＰＣ５０の前端部及び後端部にはそれぞれ相手側コネクタ５１が設けられている。前端部の相手側コネクタ５１は、第１バスバーモジュール１１のコネクタ４１に嵌合する第１相手側コネクタ５１Ａ（相手側コネクタの一例）とされている。後端部の相手側コネクタ５１は、第２バスバーモジュール１２のコネクタ４１に嵌合する第２相手側コネクタ５１Ｂ（相手側コネクタの一例）とされている。第１相手側コネクタ５１Ａ及び第２相手側コネクタ５１Ｂは、図４に示される半田付けと同様にして、それぞれ中継ＦＰＣ５０の導電路５３に半田付けにより接続され、導電路５３を介して互いに電気的に接続されている。

［延長部、交差部］
折り返されていない状態の中継ＦＰＣ５０について図２を用いて説明する。中継ＦＰＣ５０は、前後方向にのびる４個の延長部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと、左右方向にのびる２個の交差部５５Ａ，５５Ｂと、２個の折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂと、１個の段差部５９と、を有している。段差部５９は、左右方向と前後方向にのびることで斜め前方にのびる形態とされている。延長部５４Ａの前端部は、第１相手側コネクタ５１Ａに接続されている。延長部５４Ａの後端部は、交差部５５Ａの左端部に連結されている。交差部５５Ａの右端部は、延長部５４Ｂの後端部に連結されている。延長部５４Ｂの前端部は、交差部５５Ｂの左端部に連結されている。交差部５５Ｂの右端部は、延長部５４Ｃの前端部に連結されている。延長部５４Ｃの後端部は、段差部５９の前端部に連結されている。段差部５９の後端部は、延長部５４Ｄの前端部に連結されている。延長部５４Ｄの後端部は、第２相手側コネクタ５１Ｂに接続されている。

［折り曲げ部］
図２に示すように、延長部５４Ａにおける交差部５５Ａの近傍には、折り曲げ部５６Ａが設けられている。ここで、折り曲げ部５６Ａが位置している交差部５５Ａの近傍とは、中継ＦＰＣ５０を折り曲げ部５６Ａで折り曲げた際、中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ２が、中継ＦＰＣ５０が折り返されていない状態に比べて長くなるような範囲である。延長部５４Ａが折り曲げ部５６Ａで折り返されることで、図３に示すように、交差部５５Ａに対して延長部５４Ａ及び延長部５４Ｂは前後方向における反対側にのびている。ここで、折り曲げ部５６Ａは、できるだけ延長部５４Ａの交差部５５Ａ寄り（すなわち後端部寄り）に配置することが好ましく、このような配置で延長部５４Ａを折り返した方が、中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ２をさらに延長できる。一方、折り曲げ部５６Ａが、延長部５４Ａにおける交差部５５Ａと反対側の端部（すなわち前端部）に近い位置に設けられた場合には、延長部５４Ａが折り返されても、延長部５４Ａ，５４Ｂは、交差部５５Ａに対して前側にのびる形態をなし、中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ２は延長されない。したがって、折り曲げ部５６Ａは、少なくとも延長部５４Ａの前後方向における中央位置よりも交差部５５Ａ側（後側）に設けられる必要がある。同様に、図２に示すように、延長部５４Ｂにおける交差部５５Ｂの近傍には、折り曲げ部５６Ｂが設けられている。

図２に示すように、折り返されていない中継ＦＰＣ５０の前後方向における最長の部分は、延長部５４Ｂを含む中央部分であり、前後方向の全長はＬ１となっている。このため、Ｌ１より大きい寸法のＦＰＣを形成可能な設備であれば、中継ＦＰＣ５０を形成することができる。

［切り欠き部］
折り曲げ部５６Ａの左右方向の両端部には、図６に示すように、一対の切り欠き部５７が設けられている。切り欠き部５７は、導電路５３を断線させないように、中継ＦＰＣ５０の右側の外縁及び左側の外縁を切り欠いて形成される。切り欠き部５７の導電路５３側の先端部は、円形状とされ、外力等によって切り欠き部５７が導電路５３側に広がりにくく構成されている。切り欠き部５７は、中継ＦＰＣ５０を折り返す際、折り曲げ部５６Ａの目印となる。また、切り欠き部５７によって、折り曲げ部５６Ａを折り曲げる際の反力が小さくなり、折り曲げ部５６Ａを折り曲げやすくなる。図示と説明を省略するが、切り欠き部５７は、折り曲げ部５６Ｂにも同様に設けられている。なお、切り欠き部５７及び導電路５３は、図６においてのみ図示され、他の図では省略されている。

中継ＦＰＣ５０は、図３に示すように、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂにおいて折り返された状態で配線モジュール１０に用いられる。折り返された中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長はＬ２であり、折り返されていない中継ＦＰＣ５０の前後方向の全長Ｌ１よりも大きくなっている。また、中継ＦＰＣ５０の左右方向の長さは、交差部５５Ａ，５５Ｂの左右方向の長さを変更することで調節可能である。すなわち、プロテクタ側ＦＰＣ４０に接続されたコネクタ４１と中継ＦＰＣ５０に接続された相手側コネクタ５１の配置に応じて、交差部５５Ａ，５５Ｂの左右方向の長さが設定されている。

［固定部］
図５に示すように、中継ＦＰＣ５０において、折り曲げ部５６Ａを中心として一方側に配された延長部５４Ａと他方側に配された交差部５５Ａとは、中継ＦＰＣ５０が折り返されたとき、上下方向において重なり合う配置となっている。延長部５４Ａと交差部５５Ａの重なり合う部分は、固定部５８によって固定されている。固定部５８は、例えば、接着剤や両面粘着テープ等で構成されうる。図３に示すように、固定部５８は、折り曲げ部５６Ｂにおいて折り返された延長部５４Ｂと交差部５５Ｂの重なり合う部分にも、設けられている。

中継ＦＰＣ５０には２個の折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂが設けられているので、中継ＦＰＣ５０は全体として２回折り返される。中継ＦＰＣ５０は片面ＦＰＣであるため、２回折り返された場合、中継ＦＰＣ５０の端部にあたる延長部５４Ａと延長部５４Ｄは同じ表裏の関係を有する。例えば、延長部５４Ａと延長部５４Ｄの最下層は、ベースフィルム５２Ａとなっている。また、延長部５４Ａに接続された第１相手側コネクタ５１Ａと延長部５４Ｄに接続された第２相手側コネクタ５１Ｂは、ともに中継ＦＰＣ５０に対して同じ側（図３では上側）に配される。したがって、特に、中継ＦＰＣ５０の両端部においてのみ部品が半田付けされる場合、２回折り返された中継ＦＰＣ５０は、全長がＬ２である片面ＦＰＣと同じように扱うことができる。

以上のように、本実施形態では、Ｌ２の寸法のＦＰＣを形成できなくても、Ｌ１より大きい寸法のＦＰＣを形成できる設備があれば、折り返し状の構造を採用することで、前後方向の全長がＬ２である中継ＦＰＣ５０を形成することができる。

［配線モジュールのバッテリーセル積層体への組み付け］
第１バスバーモジュール１１は、バッテリーセル積層体２０Ｌの前側に取り付けられる。前方に突出する電極リード２１は電極受け部７１に挿通され、電極リード２１とバスバー３０とはレーザー溶接により接合される。第２バスバーモジュール１２も同様にしてバッテリーセル積層体２０Ｌの後側に取り付けられる。

次に、予め折り返された中継ＦＰＣ５０がバッテリーセル積層体２０Ｌの上側に取り付けられる。中継ＦＰＣ５０の第１相手側コネクタ５１Ａと第１バスバーモジュール１１のコネクタ４１とが嵌合され、中継ＦＰＣ５０の第２相手側コネクタ５１Ｂと第２バスバーモジュール１２のコネクタ４１とが嵌合されることにより、第１バスバーモジュール１１と第２バスバーモジュール１２とが電気的に接続される。以上により、配線モジュール１０のバッテリーセル積層体２０Ｌへの組み付けが完了する。

［実施形態１の作用効果］
実施形態１によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態１にかかる配線モジュール１０は、電極リード２１を有し前後方向に長いバッテリーセル２０が左右方向に複数並べられたバッテリーセル積層体２０Ｌに取り付けられて、バッテリーセル２０に電気的に接続される配線モジュール１０であって、電極リード２１に接続されるバスバー３０と、バスバー３０に接続され、前後方向にのびるＦＰＣ６０と、バスバー３０とＦＰＣ６０を保持するプロテクタ７０と、を備え、ＦＰＣ６０は、前後方向にのびる複数の延長部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと、左右方向にのびる交差部５５Ａ，５５Ｂと、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂと、を備え、交差部５５Ａの左右方向の両端部には、延長部５４Ａ，５４Ｂが連結され、延長部５４Ａは、交差部５５Ａの近傍に折り曲げ部５６Ａを有し、延長部５４Ａが折り曲げ部５６Ａで折り返されることで、延長部５４Ａ，５４Ｂは交差部５５Ａに対して前後方向における反対側にのびており、交差部５５Ｂの左右方向の両端部には、延長部５４Ｂ，５４Ｃが連結され、延長部５４Ｂは、交差部５５Ｂの近傍に折り曲げ部５６Ｂを有し、延長部５４Ｂが折り曲げ部５６Ｂで折り返されることで、延長部５４Ｂ，５４Ｃは交差部５５Ｂに対して前後方向における反対側にのびている。

上記の構成によれば、設備を大型化することなく、折り返しにより、前後方向にのびるＦＰＣ６０を用いた配線モジュール１０を提供することができる。具体的には、Ｌ２より大きい寸法のＦＰＣを形成できないＦＰＣ製造装置を用いても、折り返しにより前後方向の全長をＬ２に延長可能なＦＰＣ６０を形成することができ、配線モジュール１０に用いることができる。

実施形態１では、ＦＰＣ６０は、２個のコネクタ４１と、２個のコネクタ４１に嵌合する２個の相手側コネクタ５１と、コネクタ４１と相手側コネクタ５１との嵌合により電気的に接続されるプロテクタ側ＦＰＣ４０及び中継ＦＰＣ５０と、を備え、交差部５５Ａ，５５Ｂが、コネクタ４１と相手側コネクタ５１の左右方向の位置ずれを吸収する。

上記の構成によれば、配線モジュール１０をバッテリーセル積層体２０Ｌに取り付ける作業が容易になる。例えば、電極リード２１とバスバー３０との接続を終えてから、コネクタ４１と相手側コネクタ５１とを嵌合し、プロテクタ側ＦＰＣ４０と中継ＦＰＣ５０との接続を行うことができる。

実施形態１では、ＦＰＣ６０は、絶縁性のベースフィルム４２Ａ，５２Ａと、ベースフィルム４２Ａ，５２Ａの片面のみに積層される複数の導電路４３，５３と、複数の導電路４３，５３の少なくとも一部を被覆するカバーレイフィルム４２Ｂ，５２Ｂと、を有し、２個の折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂが設けられている。

上記の構成によれば、ＦＰＣ６０を２回折り曲げることにより、ＦＰＣ６０の折り曲げ回数を最小にして、ＦＰＣ６０の前後方向における両端部で、同じ面に複数の導電路４３，５３を露出させることができる。なお、４以上の偶数個の折り曲げ部が設けられる構成によっても、同様の作用、効果を奏する。しかし、実施形態１では、２個の折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂが設けられ、折り曲げ回数が最小となっているため、構成を簡素化することができる。

実施形態１では、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂを中心として一方側に配された延長部５４Ａ，５４Ｂと他方側に配された交差部５５Ａ，５５Ｂとは、上下方向において重なり合う配置とされ、この重なり合う部分は固定部５８によって固定されている。

上記の構成によれば、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂが外力等によりずれることを抑制することができる。

実施形態１では、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂの両端部には、一対の切り欠き部５７が設けられている。

上記の構成によれば、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂの位置がわかりやすくなる。また、ＦＰＣ６０を折り曲げるときの反力が小さくなり、折り曲げやすくなる。

実施形態１では、ＦＰＣ６０は、ランド４３Ｌを有し、ランド４３Ｌは、半田付けによって、バスバー３０の１つの側面のみに接続されている。

上記の構成によれば、ランド４３Ｌとバスバー３０との半田付けの作業効率が向上する。

＜実施形態２＞
本開示の実施形態２について、図９及び図１０を参照しつつ説明する。以下の説明においては、実施形態１と同一の部材、作用効果については、説明を省略する。また、矢線Ｚの示す方向を上方、矢線Ｘの示す方向を前方、矢線Ｙの示す方向を左方として説明する。ここで、前後方向は第１の方向の一例、左右方向は第２の方向の一例、上下方向は第３の方向の一例である。なお、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。

実施形態２の配線モジュールにおいて、ＦＰＣ１６０は、実施形態１の中継ＦＰＣ５０の代わりに、中継ＦＰＣ１５０を備えている。以下では、中継ＦＰＣ１５０について説明する。

実施形態２の中継ＦＰＣ１５０では、交差部１５５Ａを除いて、中継ＦＰＣ５０と同一の構成を備えている。すなわち、中継ＦＰＣ１５０は、延長部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと、交差部５５Ｂ，１５５Ａと、折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂと、段差部５９と、を備えている。図９及び図１０に示すように、折り返された中継ＦＰＣ１５０の前後方向の全長（Ｌ２）及び折り返されていない中継ＦＰＣ１５０の前後方向の全長（Ｌ１）は、中継ＦＰＣ５０のものと等しく形成されている。

図９に示すように、延長部５４Ａの後端部は、交差部１５５Ａの右端部に連結されている。延長部５４Ａにおける交差部１５５Ａの近傍には、折り曲げ部５６Ａが設けられている。交差部１５５Ａの左端部は、延長部５４Ｂの後端部に連結されている。実施形態１の交差部５５Ａが延長部５４Ａの後端部から右方に延びて形成されているのに対し、交差部１５５Ａは延長部５４Ａの後端部から左方にのびて形成されている。このため、中継ＦＰＣ１５０は、左右方向において一対の延長部５４Ｂ，５４Ｃの間に、一対の交差部５５Ｂ，１５５Ａが配置された構成を有する。

これにより、中継ＦＰＣ１５０の左右方向の長さは、実施形態１の中継ＦＰＣ５０の左右方向の長さよりも小さくなっており、歩留まりが向上している。また、第１相手側コネクタ５１Ａと第２相手側コネクタ５１Ｂの左右方向の間隔を短く設定できる。これに伴い、第１バスバーモジュール１１のコネクタ４１と第２バスバーモジュールのコネクタ４１の左右方向の間隔も短く設定できる。

［実施形態２の作用効果］
実施形態２によれば、以下の作用、効果を奏する。
左右方向において一対の延長部５４Ｂ，５４Ｃの間に、一対の交差部１５５Ａ，５５Ｂが配されている。

上記の構成によれば、ＦＰＣ１６０の歩留まりを向上できる。

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、蓄電素子としてラミネート型のバッテリーセル２０を用いたが、これに限られることはなく、ラミネート型のバッテリーセル以外の蓄電素子を用いてもよい。
（２）上記実施形態では、ＦＰＣ６０，１６０が分割された構成としたが、これに限られることはなく、ＦＰＣは一体に設けられる構成としてもよい。
（３）上記実施形態では、ＦＰＣ６０，１６０は片面ＦＰＣであり、２個の折り曲げ部５６Ａ，５６Ｂを備えた構成としたが、これに限られることはなく、ＦＰＣは電気的に接続された導体層がベースフィルムの両面に積層され、導体層がカバーフィルムに被覆されている両面ＦＰＣであり、１個以上の折り曲げ部を備えた構成としてもよい。
（４）上記実施形態では、片面ＦＰＣであるＦＰＣ６０，１６０を２回折り返すことで、ＦＰＣ６０，１６０の前後方向における両端部で、同じ面に複数の導電路４３，５３を露出させる構成としたが、これに限られることはない。例えば、ＦＰＣは片面ＦＰＣであり、奇数個の折り曲げ部を備えることで、ＦＰＣの前後方向における両端部で、反対の面に複数の導電路を露出させる構成としてもよい。コネクタ等の配置によっては、ＦＰＣの前後方向における両端部で、反対の面に複数の導電路を露出させる構成の方が好ましい場合もありうる。

１： バッテリーモジュール
１０： 配線モジュール
１１： 第１バスバーモジュール
１２： 第２バスバーモジュール
２０： バッテリーセル
２０Ｌ： バッテリーセル積層体
２１： 電極リード
３０： バスバー
３１： 本体部
３２，４１Ａ： 接続部
４０： プロテクタ側ＦＰＣ
４１： コネクタ
４２Ａ，５２Ａ： ベースフィルム
４２Ｂ，５２Ｂ： カバーレイフィルム
４３，５３： 導電路
４３Ｌ： ランド
５０，１５０： 中継ＦＰＣ
５１： 相手側コネクタ
５１Ａ： 第１相手側コネクタ
５１Ｂ： 第２相手側コネクタ
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ： 延長部
５５Ａ，５５Ｂ，１５５Ａ： 交差部
５６Ａ，５６Ｂ： 折り曲げ部
５７： 切り欠き部
５８： 固定部
５９： 段差部
６０，１６０： フレキシブルプリント基板
７０： プロテクタ
７１： 電極受け部
７２： 溝部
Ｌ１： 折り返されていない中継ＦＰＣの前後方向の全長
Ｌ２： 折り返された中継ＦＰＣの前後方向の全長
Ｓ： 半田

Claims (9)

1. 電極端子を有し第１の方向に長い蓄電素子が前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並べられた蓄電素子群に取り付けられて、前記蓄電素子に電気的に接続される配線モジュールであって、
   前記電極端子に接続されるバスバーと、
   前記バスバーに接続され、前記第１の方向にのびるフレキシブルプリント基板と、
   前記バスバーと前記フレキシブルプリント基板を保持するプロテクタと、を備え、
   前記フレキシブルプリント基板は、前記第１の方向にのびる複数の延長部と、前記第２の方向にのびる交差部と、折り曲げ部と、を備え、
   前記交差部の前記第２の方向における両端部には、２個の前記延長部が連結され、
   ２個の前記延長部のうち一方の前記延長部は、前記交差部の近傍に前記折り曲げ部を有し、
   前記一方の前記延長部が前記折り曲げ部で折り返されることで、２個の前記延長部は前記交差部に対して前記第１の方向における反対側にのびている、配線モジュール。
2. 電極端子を有し第１の方向に長い蓄電素子が前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並べられた蓄電素子群に取り付けられて、前記蓄電素子に電気的に接続される配線モジュールであって、
   前記電極端子に接続されるバスバーと、
   前記バスバーに接続され、前記第１の方向にのびる部分を有するフレキシブルプリント基板と、
   前記バスバーと前記フレキシブルプリント基板を保持するプロテクタと、を備え、
   前記フレキシブルプリント基板は、前記第１の方向にのびる複数の延長部と、前記第２の方向にのびる交差部と、折り曲げ部と、を備え、
   前記交差部の前記第２の方向における両端部には、２個の前記延長部が連結され、
   ２個の前記延長部のうち一方の前記延長部は、前記交差部の近傍に前記折り曲げ部を有し、
   前記一方の前記延長部が前記折り曲げ部で折り返されることで、２個の前記延長部は前記交差部に対して前記第１の方向における反対側にのびており、
   前記プロテクタは、第１プロテクタと、前記第１プロテクタと前記第１の方向に離間して配される第２プロテクタと、を備え、
   前記フレキシブルプリント基板は、前記第１プロテクタに固定される第１フレキシブルプリント基板と、前記第２プロテクタに固定される第２フレキシブルプリント基板と、前記第１フレキシブルプリント基板と前記第２フレキシブルプリント基板とを電気的に接続し且つ前記第１の方向に延びる第３フレキシブルプリント基板と、を備え、
   前記第１フレキシブルプリント基板は第１コネクタを備え、
   前記第２フレキシブルプリント基板は第２コネクタを備え、
   前記第３フレキシブルプリント基板の一端には前記第１コネクタに嵌合する第１相手側コネクタが設けられ、
   前記第３フレキシブルプリント基板の他端には前記第２コネクタに嵌合する第２相手側コネクタが設けられ、
   前記交差部が、前記第１コネクタと前記第２コネクタの前記第２の方向の位置ずれを吸収する、配線モジュール。
3. 前記第２の方向において一対の前記延長部の間に、一対の前記交差部が配されている、請求項１または請求項２に記載の配線モジュール。
4. 前記フレキシブルプリント基板は、絶縁性のベースフィルムと、前記ベースフィルムの片面のみに積層される導体層と、前記導体層の少なくとも一部を被覆するカバーフィルムと、を有し、
   前記折り曲げ部は、偶数個設けられている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配線モジュール。
5. 前記折り曲げ部は、２個設けられている、請求項４に記載の配線モジュール。
6. 前記折り曲げ部を中心として一方側に配された前記延長部と他方側に配された前記交差部とは、前記第１の方向および前記第２の方向に交差する第３の方向において重なり合う配置とされ、この重なり合う部分は固定部によって固定されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の配線モジュール。
7. 前記折り曲げ部の両端部には、一対の切り欠き部が設けられている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の配線モジュール。
8. 前記フレキシブルプリント基板は、ランドを有し、
   前記ランドは、半田付けによって、前記バスバーの少なくとも１つの側面に接続されている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の配線モジュール。
9. 前記ランドは、半田付けによって、前記バスバーの１つの側面のみに接続されている、請求項８に記載の配線モジュール。

Images