JPWO2020012716A1 - 接続構造および電池モジュール - Google Patents

Abstract

本開示は、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することができる接続構造を提供することを課題とする。その解決手段は、バスバー６０などの導体部と絶縁電線２０との接続構造７０である。接続構造７０は、導体部と絶縁電線２０の導体線２０ａとを接続する細長い板状の接続端子７１を備える。接続端子７１は、長手方向（Ｙ軸方向）に沿って、導体部に接続される接続端部７２と、導体線２０ａが接合される導体線接合部７３と、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを固定する電線固定部７４と、を有するとともに、導体線接合部７３と電線固定部７４との間にくびれ部７５を有する。

Description

本開示は、たとえばバスバーなどの導体部と絶縁電線との接続構造およびその接続構造を備えた電池モジュールに関する。

従来から、導電性タブと導線のはんだ付け領域から導線が切断されても導線全体が離脱することを防止するバッテリパックに関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。このように、導線全体が離脱するのを防止することで、離脱した導線がバッテリセルまたは保護回路モジュールの回路領域に接触することにより発生する電気的な短絡を防止することができる。

特許文献１に記載された発明は、次の構成を特徴としている（同文献、請求項１等を参照）。バッテリパックは、複数のバッテリセルと、導電性タブと、導線と、保護回路モジュールと、を含む。導電性タブは、少なくとも一つのバッテリセルと電気的に接続される一側部と、その一側部から延びた他側部を有する。導線は、導電性タブの他側部と電気的に接続される。保護回路モジュールは、導線と電気的に接続される。導電性タブは、上記他側部に形成される導線嵌合部をさらに含み、導線が導線嵌合部に嵌合されて固定される。

この従来の発明によれば、導電性タブに形成された導線嵌合部を用いて導線の一部を固定することによって、導電性タブと導線のはんだ付け部分から導線が切断されても導線の全体的な離脱を防止することができる。これにより、この従来のバッテリパックは、導線が離脱してバッテリセルまたは保護回路モジュールの回路領域に接触することにより発生する電気的な短絡を防止することができる（同文献、第００２１段落等を参照）。

特開２０１０−０９２８５０号公報

上記従来のバッテリパックの導線は、導線の一端の絶縁性被覆を除去して露出させた導電性ワイヤの一端を導電性タブにはんだ付けしてはんだ部を形成することで、導電性タブに電気的に接続されている（同文献、第００４５段落等を参照）。

この場合、導線性タブに導線の一端をはんだ付けするときの熱は、導線の絶縁性被覆を変質または融解させるなど、絶縁性被覆に悪影響を及ぼすおそれがある。また、導線嵌合部によって嵌合されて固定された導線の絶縁性被覆にはんだ付けの熱による影響が及ぶと、導線嵌合部から導線が離脱するおそれがある。

本開示の一態様は、絶縁電線とバスバーなどの導体部とを電気的に接続するための接続構造であって、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することができる接続構造を提供する。

また、本開示の別の一態様は、絶縁電線と導体部との接続構造であって、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することで、絶縁電線を固定する電線固定部から絶縁電線が離脱するのを防止することができる接続構造を提供する。

さらに、本開示の別の一態様は、絶縁電線と導体部との接続構造を備え、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することで、絶縁電線を固定する固定部から絶縁電線が離脱するのを防止することができる電池モジュールを提供する。

本開示の一態様は、導体部と絶縁電線との接続構造であって、前記導体部と前記絶縁電線の導体線とを接続する細長い板状の接続端子を備え、前記接続端子は、長手方向に沿って、前記導体部に接続される接続端部と、前記導体線が接合される導体線接合部と、前記絶縁電線の絶縁被覆を固定する電線固定部と、を有するとともに、前記導体線接合部と前記電線固定部との間にくびれ部を有することを特徴とする接続構造である。

また、本開示の別の一態様は、導体部と絶縁電線との接続構造であって、前記導体部と前記絶縁電線の導体線とを接続する細長い板状の接続端子を備え、前記接続端子は、長手方向に沿って、前記導体部に接続される接続端部と、前記導体線が接合される導体線接合部と、該導体線接合部よりも横断面の面積を減少させたくびれ部と、を有し、前記絶縁電線は、前記導体線を被覆する絶縁被覆が除去されて前記導体線が露出した接合端部において、前記導体線が前記導体線接合部に接合され、前記長手方向において前記くびれ部を介して前記導体線接合部と反対側に前記絶縁被覆の端部が位置することを特徴とする接続構造である。

さらに、本開示の別の一態様は、複数の二次電池と、該複数の二次電池を接続するバスバーとを備えた電池モジュールであって、前記バスバーに接続された細長い板状の接続端子と、該接続端子を介して前記バスバーに接続された絶縁電線と、を備え、前記接続端子は、長手方向に沿って、前記バスバーに接続される接続端部と、前記絶縁電線の導体線が接合される導体線接合部と、前記絶縁電線の絶縁被覆を固定する電線固定部と、を有するとともに、前記導体線接合部と前記電線固定部との間にくびれ部を有することを特徴とする電池モジュールである。

本開示の一態様によれば、絶縁電線とバスバーなどの導体部とを電気的に接続するための接続構造であって、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することができる接続構造を提供することができる。

また、本開示の別の一態様によれば、絶縁電線と導体部との接続構造であって、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することで、絶縁電線を固定する電線固定部からの絶縁電線の離脱を防止することができる接続構造を提供することができる。

さらに、本開示の別の一態様によれば、絶縁電線とバスバーとの接続構造を備え、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することで、絶縁電線を固定する電線固定部から絶縁電線が離脱するのを防止することが可能な電池モジュールを提供することができる。

本開示の実施形態に係る電池モジュールの外観斜視図。 図１に示す電池モジュールの分解斜視図。 図１に示す電池モジュールのカバーを取り外した拡大平面図。 図３に示す電池モジュールの絶縁電線とバスバーとの接続構造の斜視図。 図４に示す接続構造の接続端子と絶縁電線を示す斜視図。 絶縁電線の絶縁被覆の端部とくびれ部との位置関係を示す拡大平面図。 絶縁電線の絶縁被覆の端部とくびれ部との位置関係を示す拡大平面図。 絶縁電線の絶縁被覆の端部とくびれ部との位置関係を示す拡大平面図。 図６Ａに示す接続端子の変形例を示す拡大平面図。 図６Ａに示す接続端子の変形例を示す拡大平面図。 図３に示す接続構造の変形例を示す拡大斜視図。

以下、図面を参照して本開示の接続構造および電池モジュールの実施形態を説明する。

図１は、本開示の実施形態に係る電池モジュール１００の外観斜視図である。図２は、図１に示す電池モジュール１００の分解斜視図である。図３は、図１に示す電池モジュール１００のカバー４０を取り外した拡大平面図である。図４は、図３に示す電池モジュール１００の絶縁電線２０とバスバー６０との接続構造７０の斜視図である。図５は、図４に示す接続構造７０の接続端子７１と絶縁電線２０を示す斜視図である。

本実施形態の電池モジュール１００は、たとえば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などの車両に搭載され、車両の電気機器から供給された電力を蓄え、蓄えた電力を車両の電気機器に供給する蓄電システムを構成する。

詳細については後述するが、本実施形態の電池モジュール１００は、次の構成を主な特徴としている。電池モジュール１００は、複数の二次電池１０と、これら複数の二次電池１０を接続する複数のバスバー６０と、このバスバー６０に接続された細長い板状の接続端子７１と、その接続端子７１を介してバスバー６０に接続された絶縁電線２０と、を備えている。接続端子７１は、その接続端子７１の長手方向に沿って、バスバー６０に接続される接続端部７２と、絶縁電線２０の導体線２０ａが接合される導体線接合部７３と、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを固定する電線固定部７４と、を有する。そして、接続端子７１は、導体線接合部７３と電線固定部７４との間にくびれ部７５を有する。

以下、本実施形態の電池モジュール１００の各部の構成について、より詳細に説明する。本実施形態の電池モジュール１００は、たとえば、複数の二次電池１０と、絶縁電線２０と、絶縁電線３０と、カバー４０と、バスバー６０とを備えている。

複数の二次電池１０は、厚さ方向に積層され、概ね直方体形状の電池ブロック５０を構成している。以下では、電池ブロック５０の長手方向すなわち二次電池１０の積層方向をＸ軸方向、電池ブロック５０の短手方向をＹ軸方向、電池ブロック５０の高さ方向をＺ軸方向とする、直交座標系を用いて電池モジュール１００の各部を説明する場合がある。

二次電池１０は、たとえば扁平な角形リチウムイオン二次電池であり、長方形の上面１０ａと、上面１０ａの長手方向（Ｙ軸方向）に離隔して配置された一対の外部端子１１と、該一対の外部端子１１の間に設けられたガス排出弁１５と、を有している。二次電池１０は、たとえばアルミニウムやアルミニウム合金によって製作された金属製の容器を備えている。

二次電池１０の容器は、たとえば、上部が開放された有底角筒状の電池缶と、電池缶の開口部を封止する長方形板状の電池蓋とによって構成される。電池蓋は、たとえばレーザ溶接によって電池缶の開口部に接合される。電池容器の内部には、たとえば、電極とセパレータを積層して捲回した捲回電極群や、その捲回電極群の電極と一対の外部端子１１とを接続する集電板や、捲回電極群と電池容器との間を絶縁する絶縁シートや、捲回電極群に含浸される電解液などが収容されている。

一対の外部端子１１のうち、一方は正極外部端子であり、他方は負極外部端子である。一対の外部端子１１は、二次電池１０の長方形の上面１０ａ、すなわち電池蓋の長方形の上面１０ａの長手方向（Ｙ軸方向）の一端と他端に離隔して配置され、電池蓋との間に配置された絶縁性を有する樹脂製のガスケット１６によって電池容器と電気的に絶縁されている。

ガス排出弁１５は、二次電池１０の上面１０ａすなわち電池蓋の上面１０ａに配置された一対の外部端子１１の間に設けられている。ガス排出弁１５は、たとえば、電池蓋の長手方向の中央部をプレス加工して電池蓋に薄肉部を形成するとともに、その薄肉部にスリット溝を形成することによって設けられている。ガス排出弁１５は、たとえば、二次電池１０の過充電等の異常により電池容器の内部でガスが発生して、電池容器の内圧が所定の圧力を超えて上昇したときに開裂し、電池容器の内部のガスを外部へ排出することで、二次電池１０の安全性を確保している。

また、二次電池１０は、上面１０ａの電池蓋に、電池容器の内部に電解液を注入するための注液孔１７と、該注液孔１７を封止する注液栓１８とを有している。たとえば、電池蓋の注液孔１７を介して電池容器に電解液を注入した後に、レーザ溶接によって注液孔１７に注液栓１８を接合することで、注液孔１７を注液栓１８によって封止することができる。

電池ブロック５０を構成する複数の二次電池１０は、電池容器の最大面積の広側面を対向させて積層され、二次電池１０の上面１０ａに設けられたガス排出弁１５が一方向（Ｘ軸方向）に並ぶように配置されている。より具体的には、二次電池１０の長方形の上面１０ａの長手方向（Ｙ軸方向）の中央にガス排出弁１５が設けられることで、複数の二次電池１０のガス排出弁１５は、複数の二次電池１０の積層方向（Ｘ軸方向）、すなわち二次電池１０の長方形の上面１０ａの短手方向（Ｘ軸方向）、すなわち二次電池１０の厚さ方向（Ｘ軸方向）に、一列に並んでいる。

電池ブロック５０は、複数の二次電池１０と、各二次電池１０を保持するセルホルダ５１と、複数の二次電池１０の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレート５２と、この一対のエンドプレート５２の両側に配置された一対のサイドプレート５３と、を備えている。

セルホルダ５１は、たとえばエンジニアリングプラスチック等の絶縁性を有する樹脂材料によって製作されている。セルホルダ５１は、二次電池１０の間に配置される中間セルホルダ５１Ａと、複数の中間セルホルダ５１Ａを介して積層された複数の二次電池１０の両端に配置される一対の端部セルホルダ５１Ｂと、を有している。セルホルダ５１は、複数の二次電池１０の積層方向（Ｘ軸方向）に二次電池１０と交互に配置され、個々の二次電池１０を厚さ方向（Ｘ軸方向）の両側から挟持して、複数の二次電池１０を厚さ方向に積層させる。また、中間セルホルダ５１Ａは、積層方向に隣接する２つの二次電池１０の間に間隔をあけるスペーサとしての役割も有している。

一対のエンドプレート５２は、たとえば二次電池１０を構成する電池容器の矩形の広側面の形状に対応する矩形平板状に形成された金属製の部材である。一対のエンドプレート５２は、複数の二次電池１０の積層方向の両端に配置された端部セルホルダ５１Ｂに対向して配置され、セルホルダ５１を介して積層された複数の二次電池１０を積層方向の両側から挟持している。一対のエンドプレート５２は、たとえば、一対のサイドプレート５３を締結するためのねじ孔を有している。

一対のサイドプレート５３は、たとえば金属製の長方形板状の部材であり、長手方向の両端にボルト等の締結部材５４を挿通させるための貫通孔を有し、短手方向の一端が概ね直角にＬ字形に曲折されている。一対のサイドプレート５３は、たとえば、短手方向の一端と他端をそれぞれセルホルダ５１の溝部に嵌合させ、長手方向の両端の貫通孔にボルト等の締結部材５４を挿通させ、その締結部材５４をエンドプレート５２のねじ孔に締結することで、一対のエンドプレート５２に連結される。

電池ブロック５０は、たとえば、中間セルホルダ５１Ａを介在させて複数の二次電池１０を積層させ、複数の二次電池１０の積層方向の両端に端部セルホルダ５１Ｂとエンドプレート５２を配置し、エンドプレート５２にサイドプレート５３を締結部材５４によって締結することによって構成することができる。電池ブロック５０を構成する複数の二次電池１０は、一対のサイドプレート５３によって間隔が規定された一対のエンドプレート５２の間で、セルホルダ５１を介して固縛される。

バスバー６０は、たとえば図２から図４に示すように、複数の二次電池１０の積層方向（Ｘ軸方向）を長手方向とする板状の部材であり、長手方向の中央部に二次電池１０の高さ方向（Ｚ軸方向）の上方へ凸状に屈曲された屈曲部を有している。バスバー６０は、たとえば、銅やアルミニウムなどの導電性を有する金属材料からなる導電部である。バスバー６０の長手方向の一端は、たとえばレーザ溶接によって、隣り合う二つの二次電池１０のうち、一方の二次電池１０の正極の外部端子１１の上面に接合される。また、バスバー６０の長手方向の他端は、たとえばレーザ溶接によって、隣り合う二つの二次電池１０のうち、もう一方の二次電池１０の負極の外部端子１１の上面に接合される。

複数のバスバー６０は、たとえば、電池ブロック５０を構成する積層された複数の二次電池１０を直列に接続している。より詳細には、複数の二次電池１０は、たとえば、互いに隣接する一方の二次電池１０の正極の外部端子１１と他方の二次電池１０の負極の外部端子１１とが積層方向に隣り合うように、交互に１８０°反転させて積層されている。そして、バスバー６０の長手方向の一端と他端は、それぞれ、隣り合う一方の二次電池１０の正極の外部端子１１と他方の二次電池１０の負極の外部端子１１とに接合される。

また、電池ブロック５０を構成する複数の二次電池１０の積層方向の両端に配置された二つの二次電池１０の外部端子１１に接続されたバスバー６０は、電池モジュール１００の外部接続端子６１を構成している。より具体的には、積層方向の一端に配置された二次電池１０の正極に一端が接続されたバスバー６０の他端が、電池モジュール１００の正極の外部接続端子６１とされている。また、積層方向の他端に配置された二次電池１０の負極の外部端子１１に一端が接続されたバスバー６０の他端が、電池モジュール１００の負極の外部接続端子６１とされている。

図３および図４に示すように、バスバー６０は、たとえば、長手方向（Ｘ軸方向）の一端に、電池ブロック５０の短手方向（Ｙ軸方向）へ突出する突出部６２を有している。突出部６２は、電池ブロック５０の短手方向におけるバスバー６０の内側の端縁から、電池ブロック５０の短手方向における内側へ向けて突出している。バスバー６０は、たとえば、突出部６２の下面に接続端子７１をレーザ溶接によって接合することで、接続端子７１を介して絶縁電線２０の導体線２０ａに電気的に接続されている。なお、バスバー６０の突出部６２と接続端子７１は一部材により一体に設けられていてもよい。

絶縁電線２０は、たとえば、本開示の一態様に係る接続構造の実施形態である接続構造７０によって、導電性を有する金属からなる導体部であるバスバー６０に電気的に接続された電圧検出線である。複数の絶縁電線２０は、個々の二次電池１０の外部端子１１に接続される。より詳細には、複数の絶縁電線２０は、バスバー６０に接続され、バスバー６０を介して個々の二次電池１０の外部端子１１に接続される。複数の絶縁電線２０は、一端がバスバー６０を介して個々の二次電池１０の外部端子１１に接続され、他端がコネクタ２１に接続されている。

電圧検出線である絶縁電線２０のコネクタ２１は、たとえばバッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）に接続される。ＢＣＵは、個々の二次電池１０の外部端子１１に接続された複数の絶縁電線２０を介して個々の二次電池１０の電圧を検出する。複数の絶縁電線２０は、たとえばトップカバー４２の開口部４３の内側で束ねられ、チューブ２２に通されている。束ねられた複数の絶縁電線２０を被覆するチューブ２２は、たとえばトップカバー４２の開口部４３の内側からカバー４０の外側のコネクタ２１まで延在している。

本開示の別の一態様の実施形態に係る接続構造７０は、導体部であるバスバー６０と絶縁電線２０とを電気的に接続するための構造であり、たとえば、次の構成を特徴としている。接続構造７０は、導体部であるバスバー６０と絶縁電線２０の導体線２０ａとを接続する細長い板状の接続端子７１を備えている。接続端子７１は、長手方向（Ｙ軸方向）に沿って、絶縁電線２０の導体線２０ａに接続される接続端部７２と、導体線２０ａが接合される導体線接合部７３と、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを固定する電線固定部７４と、を有する。また、接続端子７１は、導体線接合部７３と電線固定部７４との間にくびれ部７５を有する。

また、本開示の別の一態様の実施形態に係る接続構造７０は、導体部であるバスバー６０と絶縁電線２０とを接続するための構造であり、たとえば、次の構成を特徴としている。接続構造７０は、導体部であるバスバー６０と絶縁電線２０の導体線２０ａとを接続する細長い板状の接続端子７１を備えている。接続端子７１は、長手方向に沿って、導体部であるバスバー６０に接続される接続端部７２と、導体線２０ａが接合される導体線接合部７３と、その導体線接合部７３よりも横断面の面積を減少させたくびれ部７５と、を有している。絶縁電線２０は、絶縁被覆２０ｂが除去されて導体線２０ａが露出した接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａが導体線接合部７３に接合され、接続端子７１の長手方向においてくびれ部７５を介して導体線接合部７３と反対側に絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃが位置する。

ここで、本実施形態の電池モジュール１００および接続構造７０の特徴部分である接続端子７１について、より詳細に説明する。図５に示すように、接続端子７１は、たとえば、おおむね長方形の細長い板状の部材であり、バスバー６０と同様の導電性を有する金属材料によって構成されている。接続端子７１は、たとえば、長手方向（Ｙ軸方向）の一端にバスバー６０に接続される接続端部７２が設けられ、長手方向の他端に電線固定部７４が設けられている。接続端子７１は、たとえば、絶縁電線２０の導体線２０ａが接合される表面に、導体線２０ａをろう付けするためのろう材の層や、導体線２０ａをはんだ付けするための合金層を有してもよい。

図４および図５に示す例において、接続端子７１とバスバー６０とは別の部材であり、接続端子７１は、接続端部７２において、たとえば、ろう付け、はんだ付け、またはレーザ溶接などによって、バスバー６０の突出部６２の下面に接合されている。なお、前述のように、バスバー６０と接続端子７１とを一部材によって一体に構成してもよい。この場合、接続端子７１の接続端部７２は、突出部６２と同様にバスバー６０に継ぎ目なく連続して接続される。

導体線接合部７３は、接続端部７２から接続端子７１の長手方向に離隔した部分であり、絶縁電線２０の導体線２０ａが接合される部分である。絶縁電線２０の導体線２０ａは、たとえば、ろう付け、はんだ付け、超音波接合、溶着など、導体線接合部７３と導体線２０ａとの接合部が絶縁被覆２０ｂの耐熱温度よりも高温になる接合方法によって、導体線接合部７３に接合されている。換言すると、導体線接合部７３と導体線２０ａとは、熱接合部ＴＢを介して接合されている。

接続端子７１は、たとえば、導体線接合部７３に放熱部７３ａを有してもよい。放熱部７３ａは、接続端子７１の長手方向に直交する短手方向の寸法、すなわち接続端子７１の幅が、接続端部７２の幅よりも拡大された部分である。放熱部７３ａは、接続端子７１の幅方向（Ｘ軸方向）に突出している。

電線固定部７４は、たとえば、接続端子７１の長手方向に直交する方向（Ｘ軸方向）の幅が、くびれ部７５の幅よりも広くされ、横断面の面積がくびれ部７５よりも拡大された部分である。電線固定部７４は、たとえば、絶縁電線２０を横断する方向に延出するように設けられ、絶縁電線２０の径方向の両側で絶縁電線２０を挟むように接続端子７１の厚さ方向（Ｚ軸方向）に折り曲げられる。すなわち、電線固定部７４は、絶縁電線２０の径方向両側で塑性変形され、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを径方向の両側から挟持して固定し、絶縁電線２０を接続端子７１に固定する。

なお、電線固定部７４は、電線固定部７４を塑性変形させて絶縁電線２０を機械的に支持および固定する構成に限定されない。電線固定部７４は、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを接続端子７１に固定することができるものであればよい。電線固定部７４は、たとえば、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを接続端子７１に固定する接着剤や硬化性樹脂であってもよい。また、たとえば、電池モジュール１００のバスバーホルダ４１が絶縁電線２０を支持および固定する固定部を有する場合には、電線固定部７４を省略することも可能である。

くびれ部７５は、前述のように、導体線接合部７３よりも横断面の面積を減少させた部分である。また、くびれ部７５は、前述のように、たとえば、導体線接合部７３と電線固定部７４との間に設けられている。くびれ部７５は、たとえば、接続端子７１に幅方向（Ｘ方向）の切り欠きを設けることによって、接続端子７１において横断面が最小にされた部分である。すなわち、くびれ部７５の横断面の面積は、たとえば、導体線接合部７３の横断面の面積および電線固定部７４の横断面の面積よりも小さい。くびれ部７５の横断面の面積は、たとえば、くびれ部７５の曲げ強度が導体線２０ａの曲げ強度よりも高くなるように決定される。

絶縁電線２０は、絶縁被覆２０ｂが除去されて導体線２０ａが露出した接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａが接続端子７１の導体線接合部７３に接合されている。絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおいて、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、たとえば、接続端子７１のくびれ部７５と電線固定部７４との間に位置している。なお、絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおいて、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、たとえば、導体線接合部７３と電線固定部７４との間に位置してもよい。

図６Ａから図６Ｃは、絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおける絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃとくびれ部７５との位置関係を示す拡大平面図である。図６Ａに示す例では、絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおける絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、接続端子７１のくびれ部７５と電線固定部７４との間に位置している。より詳細には、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、くびれ部７５の導体線接合部７３と反対側の端部に隣接している。また、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、電線固定部７４のくびれ部７５側の端部に位置している。

図６Ｂおよび図６Ｃに示す例では、絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおける絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、導体線接合部７３と電線固定部７４との間に位置している。より詳細には、図６Ｂに示す例では、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、接続端子７１の長手方向（Ｙ軸方向）において、くびれ部７５の中間部に位置している。また、図６Ｃに示す例では、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃは、くびれ部７５の導体線接合部７３側の端部に位置している。

図２に示す絶縁電線３０は、複数の二次電池１０の温度を検出すための温度検出線である。図２に示す例では、２本１組の６本の絶縁電線３０が３つの二次電池１０の上面１０ａに接続される。絶縁電線３０は、一端がサーミスタに接続され、他端がコネクタ３１に接続されている。絶縁電線３０の一端に接続されたサーミスタは、絶縁電線３０の一端に設けられた押圧部材３２によって、二次電池１０の上面１０ａに押し付けられた状態で接触する。

温度検出線である絶縁電線３０のコネクタ３１は、たとえば、電圧検出線である絶縁電線２０のコネクタ２１と同様に、図示を省略するＢＣＵに接続される。ＢＣＵは、たとえば、二次電池１０の上面１０ａに接触した個々のサーミスタの電圧を、個々のサーミスタに接続された２本１組の絶縁電線３０によって検出することで、サーミスタが接触している個々の二次電池１０の温度を検出する。

この温度検出線である絶縁電線３０とサーミスタの導体部とを接続する接続構造として、前述の接続構造７０を採用することも可能である。なお、サーミスタの個数およびサーミスタを接触させて温度を検出する二次電池１０の個数は、特に限定されず、必要に応じて、それぞれ２つ以下または４つ以上にすることも可能である。

複数の絶縁電線３０は、絶縁電線２０と同様に、たとえばトップカバー４２の開口部４３の内側で束ねられ、チューブ３３に通されている。束ねられた複数の絶縁電線３０を被覆するチューブ３３は、束ねられた複数の絶縁電線２０を被覆するチューブ２２と同様に、たとえばトップカバー４２の開口部４３の内側からカバー４０の外側のコネクタ３１まで延在している。

カバー４０は、たとえば、電池ブロック５０を構成する複数の二次電池１０の上面１０ａに対向して配置されるバスバーホルダ４１と、バスバーホルダ４１の上部を覆うトップカバー４２とを有している。

バスバーホルダ４１は、たとえばエンジニアリングプラスチック等の絶縁性を有する樹脂材料によって製作され、複数の二次電池１０の上面１０ａの少なくとも一部を覆う薄い板状の部材である。また、バスバーホルダ４１は、多数の隔壁や開口を有し、概ね直方体形状の外形を有する立体的な構造体である。バスバーホルダ４１は、凹状の部分に複数のバスバー６０を保持し、隣接するバスバー６０同士を電気的に絶縁する。

バスバーホルダ４１は、一方向に並んだ複数の二次電池１０のガス排出弁１５の上方に開口を有し、隔壁によって複数の二次電池１０の積層方向（Ｘ軸方向）に連通するガス排出溝４４を形成している。ガス排出溝４４は、たとえば、下端が開放されて複数の二次電池１０のガス排出弁１５に臨み、二次電池１０の上面１０ａの長手方向すなわち電池ブロック５０の短手方向（Ｙ軸方向）においてガス排出弁１５の両側に隔壁を有し、上端が開放されている。

トップカバー４２は、たとえばバスバーホルダ４１と同様の樹脂材料によって製作され、電池ブロック５０の短手方向（Ｙ軸方向）において端部４２Ａ，４２Ｂならびに中央部４２Ｃの３つに分割されている。トップカバー４２の端部４２Ａ，４２Ｂは、バスバーホルダ４１に配置された複数のバスバー６０を覆う。トップカバー４２の中央部は４２Ｃ、バスバーホルダ４１に設けられたガス排出溝４４の上端を覆うことで、ガス排出溝４４とともに、ガス排出弁１５から排出されたガスを排出するためのガス排出路を形成する。また、トップカバー４２の中央部４２Ｃは、絶縁電線２０および絶縁電線３０の引き出しを容易にするための開口部４３と、この開口部４３を閉塞する蓋４５を有している。

以下、本実施形態の接続構造７０およびその接続構造７０を備えた本実施形態の電池モジュール１００の作用について説明する。

本実施形態の電池モジュール１００は、前述のように、複数の二次電池１０と、これら複数の二次電池１０を接続するバスバー６０とを備えている。また、本実施形態の接続構造７０は、前述のように、バスバー６０などの導体部と絶縁電線２０との接続構造である。電池モジュール１００および接続構造７０は、バスバー６０などの導体部と絶縁電線２０の導体線２０ａとを接続する細長い板状の接続端子７１を備える。接続端子７１は、その長手方向（Ｙ軸方向）に沿って、導体線２０ａに接続される接続端部７２と、導体線２０ａが接合される導体線接合部７３と、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを固定する電線固定部７４と、を有するとともに、導体線接合部７３と電線固定部７４との間にくびれ部７５を有する。

この構成により、接続端子７１を介して絶縁電線２０の導体線２０ａをバスバー６０などの導体部に電気的に接続することができる。また、接続端子７１の導体線接合部７３と絶縁電線２０の導体線２０ａとの間にろう付け、はんだ付け、超音波接合などにより熱接合部ＴＢを形成するときの熱から、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを保護することができる。

より具体的には、接続端子７１の導体線接合部７３と絶縁電線２０の導体線２０ａとの熱接合部ＴＢが絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂの耐熱温度を超える高温になる場合がある。この場合でも、導体線接合部７３から電線固定部７４への熱伝導が、くびれ部７５において抑制され、電線固定部７４において、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂの温度が耐熱温度を超えることが防止される。

これにより、電線固定部７４において絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂが変質したり融解したりすることが防止され、絶縁電線の導体線を接合するときの熱から絶縁電線の絶縁被覆を保護することができる。また、絶縁電線２０の導体線２０ａを接合するときの熱から絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを保護することで、絶縁電線２０を固定する電線固定部７４から絶縁電線２０が離脱するのを防止することができる。したがって、絶縁電線２０の離脱による短絡を防止して、電池モジュール１００の安全性を向上させることができる。

また、本実施形態の接続構造７０において、くびれ部７５の横断面の面積は、導体線接合部７３の横断面の面積および電線固定部７４の横断面の面積よりも小さい。この構成により、接続端子７１の長手方向において、くびれ部７５の熱抵抗を、導体線接合部７３の熱抵抗および電線固定部７４の熱抵抗よりも高くすることができる。したがって、導体線接合部７３から電線固定部７４への伝熱を抑制することができ、電線固定部７４における絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂの温度上昇を抑制することができる。

また、本実施形態の接続構造７０において、絶縁電線２０は、絶縁被覆２０ｂが除去されて導体線２０ａが露出した接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａが導体線接合部７３に接合され、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃがくびれ部７５と電線固定部７４との間に位置している。

すなわち、本実施形態の接続構造７０は、バスバー６０などの導体部と絶縁電線２０との接続構造であって、導体部と絶縁電線２０の導体線２０ａとを接続する細長い板状の接続端子７１を備えている。この接続端子７１は、その長手方向に沿って、導体部に接続される接続端部７２と、導体線２０ａが接合される導体線接合部７３と、その導体線接合部７３よりも横断面の面積を減少させたくびれ部７５と、を有している。絶縁電線２０は、絶縁被覆２０ｂが除去されて導体線２０ａが露出した接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａが導体線接合部７３に接合され、接続端子７１の長手方向において、くびれ部７５を介して導体線接合部７３と反対側に絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃが位置している。

これらの構成により、絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａを接続端子７１の導体線接合部７３に接合するときに、接続端子７１の長手方向におけるくびれ部７５の全長を、熱抵抗部として機能させることができる。これにより、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃの温度上昇をより効果的に抑制し、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃの温度が絶縁被覆２０ｂの耐熱温度を超えて上昇するのをより確実に防止できる。したがって、絶縁電線２０の導体線２０ａを接合するときの熱から絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂをより確実に保護することができる。

また、接続構造７０では、前述のように、絶縁電線２０は、絶縁被覆２０ｂが除去されて導体線２０ａが露出した接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａが導体線接合部７３に接合され、絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃが導体線接合部７３と電線固定部７４との間に位置してもよい。この構成により、絶縁電線２０の接合端部２０ｅにおいて、導体線２０ａが絶縁被覆２０ｂによって被覆された領域を増加させ、安全性をより向上させることができる。なお、この場合、電線固定部７４において絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂの温度を、絶縁被覆２０ｂの耐熱温度以下に維持することが可能であれば、導体線２０ａの接合時の絶縁被覆２０ｂの端部２０ｃにおける耐熱温度の超過を許容することができる。

以上説明したように、本実施形態の一態様によれば、絶縁電線２０とバスバー６０などの導体部とを電気的に接続するための接続構造７０であって、絶縁電線２０の導体線２０ａを接合するときの熱から絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを保護することができる接続構造７０を提供することができる。

また、本実施形態の別の一態様によれば、絶縁電線２０と導体部との接続構造７０であって、絶縁電線２０の導体線２０ａを接合するときの熱から絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを保護することで、絶縁被覆２０ｂを固定する電線固定部７４からの絶縁電線２０の離脱を防止することができる接続構造７０を提供することができる。

さらに、本実施形態の別の一態様によれば、絶縁電線２０とバスバー６０との接続構造７０を備え、絶縁電線２０の導体線２０ａを接合するときの熱から絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを保護することで、絶縁電線２０を固定する電線固定部７４から絶縁電線２０が離脱するのを防止することが可能な電池モジュール１００を提供することができる。

なお、本開示に係る接続構造および電池モジュールは、前述の実施形態において説明した態様に限定されない。以下、前述の実施形態に係る接続構造７０およびそれを備えた電池モジュール１００の変形例を例示する。

図７Ａおよび図７Ｂは、図６Ａに示す接続端子７１の変形例を示す拡大平面図である。接続端子７１は、その長手方向に複数のくびれ部７５を備えてもよい。また、くびれ部７５は、たとえば、切り欠き部を幅方向の両側から交互に形成することで、蛇行させてもよい。このような構成により、導体線接合部７３の熱を伝達するくびれ部７５の伝熱長さをより長くすることができ、くびれ部７５の導体線接合部７３と反対側の端部、すなわち、電線固定部７４のくびれ部７５側の端部における絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂの温度上昇をより効果的に抑制することができる。

図８は、図３に示す接続構造７０の変形例を示す拡大斜視図である。この変形例において、接続端子７１は、接続端部７２が、バスバー６０から二次電池１０の幅方向（Ｙ軸方向）へ突出し、二次電池１０の厚さ方向（Ｘ軸方向）へ屈曲され、さらに二次電池１０の高さ方向（Ｚ軸方向）の上方へ向けて屈曲されている。さらに、接続端子７１は、導体線接合部７３から電線固定部７４まで二次電池１０の高さ方向の上方へ向けて延び、電線固定部７４のくびれ部７５と反対側に放熱部７６が設けられている。放熱部７６は、強制冷却用の冷却パッドを有してもよい。

この構成により、たとえば、導体線接合部７３と電線固定部７４との間で、くびれ部７５の熱抵抗が十分でない場合でも、放熱部７６からの放熱によって電線固定部７４の温度上昇を抑制することができる。したがって、絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂの温度上昇を抑制することができ、絶縁電線２０の導体線２０ａを接合するときの熱から絶縁電線２０の絶縁被覆２０ｂを保護することができる。また、図示しないが、外部端子１１への熱影響を小さくするために、外部端子１１と導体線接合部７３との間に冷却パッドやくびれ部７５を設けてもよい。

以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１０ 二次電池
２０ 絶縁電線
２０ａ 導体線
２０ｂ 絶縁被覆
２０ｃ 端部
２０ｅ 接合端部
３０ 絶縁電線
６０ バスバー（導体部）
７０ 接続構造
７１ 接続端子
７２ 接続端部
７３ 導体線接合部
７４ 電線固定部
７５ くびれ部
１００ 電池モジュール

Claims (6)

1. 導体部と絶縁電線との接続構造であって、
   前記導体部と前記絶縁電線の導体線とを接続する細長い板状の接続端子を備え、
   前記接続端子は、長手方向に沿って、前記導体部に接続される接続端部と、前記導体線が接合される導体線接合部と、前記絶縁電線の絶縁被覆を固定する電線固定部と、を有するとともに、前記導体線接合部と前記電線固定部との間にくびれ部を有することを特徴とする接続構造。
2. 前記くびれ部の横断面の面積は、前記導体線接合部の横断面の面積および前記電線固定部の横断面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
3. 前記絶縁電線は、前記絶縁被覆が除去されて前記導体線が露出した接合端部において、前記導体線が前記導体線接合部に接合され、前記絶縁被覆の端部が前記くびれ部と前記電線固定部との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
4. 前記絶縁電線は、前記絶縁被覆が除去されて前記導体線が露出した接合端部において、前記導体線が前記導体線接合部に接合され、前記絶縁被覆の端部が前記導体線接合部と前記電線固定部との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
5. 導体部と絶縁電線との接続構造であって、
   前記導体部と前記絶縁電線の導体線とを接続する細長い板状の接続端子を備え、
   前記接続端子は、長手方向に沿って、前記導体部に接続される接続端部と、前記導体線が接合される導体線接合部と、該導体線接合部よりも横断面の面積を減少させたくびれ部と、を有し、
   前記絶縁電線は、前記導体線を被覆する絶縁被覆が除去されて前記導体線が露出した接合端部において、前記導体線が前記導体線接合部に接合され、前記長手方向において前記くびれ部を介して前記導体線接合部と反対側に前記絶縁被覆の端部が位置することを特徴とする接続構造。
6. 複数の二次電池と、該複数の二次電池を接続するバスバーとを備えた電池モジュールであって、
   前記バスバーに接続された細長い板状の接続端子と、該接続端子を介して前記バスバーに接続された絶縁電線と、を備え、
   前記接続端子は、長手方向に沿って、前記バスバーに接続される接続端部と、前記絶縁電線の導体線が接合される導体線接合部と、前記絶縁電線の絶縁被覆を固定する電線固定部と、を有するとともに、前記導体線接合部と前記電線固定部との間にくびれ部を有することを特徴とする電池モジュール。

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