WO2012046517A1 - バスバーモジュール - Google Patents

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WO2012046517A1
WO2012046517A1 PCT/JP2011/069126 JP2011069126W WO2012046517A1 WO 2012046517 A1 WO2012046517 A1 WO 2012046517A1 JP 2011069126 W JP2011069126 W JP 2011069126W WO 2012046517 A1 WO2012046517 A1 WO 2012046517A1
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bus bar
electrode
vent hole
bar module
enclosure
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慎一 高瀬
憲作 高田
平井　宏樹
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a bus bar module provided with a plurality of bus bar accommodating portions for accommodating electrodes of two adjacent battery cells included in an assembled battery and a bus bar for electrically connecting them.
  • an assembled battery including a plurality of battery cells is mounted.
  • the assembled battery includes a plurality of battery cells arranged such that a positive electrode and a negative electrode are adjacent to each other, and the positive electrode and the negative electrode of two adjacent battery cells are connected by a bus bar made of a conductor such as a copper member.
  • the battery cells are electrically connected in series, and an assembled battery having a large output voltage is configured.
  • a plurality of bus bars are integrally held by a non-conductive holder in a state where the plurality of bus bars are arranged so as to be set on electrodes of each battery cell in the assembled battery.
  • the holder has a plurality of bus bar accommodating portions provided for each bus bar.
  • the bus bar accommodating portion is made of a non-conductive member, for example, a resin molded member, having a support portion that supports the bus bar and a surrounding portion that is formed upright around the bus bar.
  • bus bar module a combination of a plurality of bus bars for an assembled battery and a non-conductive holder that holds the plurality of bus bars.
  • the holder has both a function of electrically insulating a plurality of bus bars and a function of facilitating handling by integrating the plurality of bus bars.
  • an assembled battery bus bar is usually a flat plate member made of a conductor, and has two holes into which battery cell electrodes are inserted.
  • the length of the battery pack bus bar is generally determined according to the pitch of the electrodes of each battery cell in the battery pack.
  • the width and thickness of the assembled battery bus bar are determined so as to ensure a cross-sectional area that does not cause excessive heat generation according to the magnitude of power transmitted by the bus bar.
  • bus bars having a large thickness and width are being employed in order to prevent excessive heat generation of the bus bars as the output power increases.
  • the conventional bus bar module since the bus bar is surrounded by the enclosure of the bus bar housing part and the lid member, the heat generated from the bus bar tends to be trapped in the bus bar housing part. Therefore, the conventional bus bar module has a problem that the bus bar tends to be hot. When the bus bar is excessively heated, the performance of the assembled battery is adversely affected.
  • An object of the present invention is to prevent an excessively high temperature of a bus bar in a bus bar module for an assembled battery.
  • the bus bar module includes the components shown in the following (1) to (3), and further includes the configuration shown in (4).
  • a 1st component is a some bus bar which electrically connects the electrode of two adjacent battery cells in the assembled battery containing a some battery cell.
  • the second component is provided for each bus bar, and an enclosure formed in a cylindrical shape along the direction in which the electrode extends from the battery cell around the hollow portion where the electrode and the bus bar are arranged, and A plurality of bus bar accommodating portions arranged along the row of electrodes.
  • the support portion supports a bus bar located in the first opening formed by the enclosure portion.
  • a 3rd component is a cover member which plugs up each 2nd opening which the enclosure part of each of several bus-bar accommodating part forms.
  • a plurality of ventilation passages that form air flow paths communicating from the upstream side to the downstream side in a predetermined air-cooling direction in portions surrounding the hollow portions of the plurality of accommodating portions in the bus bar, the enclosure portion, and the lid member A through hole is formed.
  • the ventilation through hole is formed in each of the portion located in the gap between adjacent battery cells in each bus bar and the lid member.
  • the ventilation through holes are formed in each of the upstream side portion and the downstream side portion in the air cooling direction in the enclosing portion of each of the plurality of bus bar housing portions. Yes.
  • a through hole for ventilation is formed in a portion surrounding the hollow portion in which the bus bar is disposed in the bus bar and the bus bar housing portion, and thereby the upstream side in the predetermined air cooling direction from the downstream side.
  • An air flow path communicating with the side is formed. Therefore, the air permeability of the bus bar accommodating portion is improved and the bus bar is cooled. As a result, an excessively high temperature of the bus bar can be prevented.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the bus bar module 1.
  • FIG. 3 is a plan view showing positions of through holes for ventilation in a main part of the bus bar module 1.
  • FIG. It is a top view of bus bar modules 1 other than the lid member attached to the assembled battery.
  • 2 is a front view of the bus bar module 1.
  • FIG. It is a perspective view of the bus-bar module 2 attached to the assembled battery.
  • the bus bar module 1 is attached to an assembled battery 9 including a plurality of battery cells 8.
  • the description of the lid member 70 constituting the bus bar module 1 is omitted.
  • a direction R1 indicated by an arrow in FIG. 5 indicates a blowing direction of the cooling air blown against the assembled battery 9 to which the bus bar module 1 is attached.
  • the air-cooling direction R1 of the assembled battery 9 to which the bus bar module 1 is attached is a direction from the surface opposite to the electrode surface to which the bus bar module 1 is attached in the battery cell 8 toward the electrode surface.
  • the air cooling direction R1 is a direction in which the electrode 81 in each battery cell 8 included in the assembled battery 9 extends. Therefore, the cooling air blown to the assembled battery 9 reaches the bus bar module 1 through the gap 82 between the battery cells 8.
  • the bus bar module 1 includes a plurality of bus bars 10, a plurality of bus bar holders 50 provided for each bus bar 10, a plurality of voltage detection harnesses 60, and a lid member 70. It has.
  • the bus bar module 1 is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, and is attached to an assembled battery 9 including a plurality of battery cells 8 (see FIG. 4). In FIG. 2, the description of the lid member 70 constituting the bus bar module 1 is omitted.
  • the bus bar 10 is connected to each of two electrodes 81 (positive electrode and negative electrode) of two adjacent battery cells 8 among the plurality of battery cells 8 included in the assembled battery 9, and electrically connects the two electrodes 81. It is a bus bar for assembled batteries to be connected to.
  • the bus bar 10 is a conductor member made of a metal such as copper. Further, the surface layer of the bus bar 10 may be plated with tin plating or the like.
  • the plurality of battery cells 8 in the assembled battery 9 are electrically connected in series by a plurality of bus bars 10.
  • the bus bar 10 is a flat plate portion in which two electrode holes 12 into which two electrodes 81 of adjacent battery cells 8 are inserted are formed. Further, the bus bar 10 is formed with a first vent hole 11 which is a through hole.
  • FIG. 3 is a plan view of a part of the bus bar module 1 attached to the battery cell 8 of the assembled battery 9.
  • the bus bar 10, the bus bar accommodating portion 20, and the electric wire holding portion 40 that are arranged in a position hidden behind the lid member 70 are indicated by broken lines.
  • the first vent hole 11 is formed in a portion of the bus bar 10 that is located in the gap 82 between adjacent battery cells 8.
  • a thread is formed on the electrode 81 of the battery cell 8, and a nut (not shown) is attached to the electrode 81 passed through the electrode hole 12 of the bus bar 10, so that the bus bar 10 is attached to the electrode 81. Connected.
  • the voltage detection harness 60 is a wire harness that is electrically connected to the electrode 81 of each battery cell 8 in order to detect the voltage at the electrode 81 of each battery cell 8 of the assembled battery 9.
  • the voltage detection harness 60 includes a terminal 61 connected to the electrode 81 of the battery cell 8 and an electric wire 64 connected to the terminal 61. Further, a hole 62 into which the electrode 81 of the battery cell 8 is inserted is formed at the center of the terminal 61. In addition, a crimping portion 63 is formed at the edge of the terminal 61, and the end of the electric wire 64 is fixed and electrically connected to the core wire of the electric wire 64.
  • the terminal 61 of the voltage detection harness 60 is overlapped with the bus bar 10 and connected to the electrode 81 of the battery cell 8. That is, the terminal 61 in the voltage detection harness 60 is overlapped with the bus bar 10 so that the position of the hole 62 matches the position of the one electrode hole 12 in the bus bar 10. Further, the electric wires 64 of the voltage detection harness 60 are drawn out from the bus bar housing portion 20 and wired.
  • the bus bar holder 50 is a protector for the bus bar 10 provided for each bus bar 10 and having the bus bar accommodating portion 20 for individually accommodating the bus bar 10.
  • the bus bar holder 50 is a non-conductive member in which the bus bar accommodating portion 20, the coupling mechanism 30, and the electric wire holding portion 40 are formed.
  • the bus bar holder 50 is an integrally molded member made of a nonconductive resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), or ABS resin. Therefore, the bus bar accommodating portion 20, the coupling mechanism 30, and the electric wire holding portion 40 are all non-conductive members. It is also conceivable that the bus bar holder 50 is not a non-conductive member.
  • the bus bar holder 50 may be a member in which an insulating coating is applied to the surface of a conductive member.
  • the bus bar accommodating portion 20 includes a support portion 22 that supports the bus bar 10 and an enclosure portion 21 that is formed upright around the bus bar 10 supported by the support portion 22.
  • the surrounding portion 21 is formed in a cylindrical shape along the direction in which the electrode 81 extends from the battery cell 8 around the hollow portion where the electrode 81 and the bus bar 10 of the battery cell 8 are disposed.
  • the enclosure 21 forms a first opening 23 that is an insertion port of the electrode 81 of the battery cell 8 and a second opening 24 that is an inlet of the bus bar 10.
  • the support portion 22 protrudes from the inner surface of the enclosure 21 and is formed to surround the first opening 23. Accordingly, the support portion 22 supports the edge portion of the bus bar 10 located in the first opening 23. The bus bar 10 is held by the support portion 22 in a state of closing the first opening 23 of the enclosure portion 21.
  • a bus bar locking portion 25 that is hooked on an edge portion of the bus bar 10 placed on the support portion 22 protrudes from the inner surface of the enclosure portion 21.
  • the bus bar locking portion 25 abuts on the edge of the upper surface of the bus bar 10 placed on the support portion 22 opposite to the lower surface supported by the support portion 22. Thereby, the bus bar locking part 25 prevents the bus bar 10 from being lifted from the support part 22.
  • a lid locking portion 27 that is hooked on a part of a lid member 70 described later is also formed on the inner surface of the enclosure portion 21.
  • the lid locking portion 27 holds the lid member 70 in a state of closing the second opening 24.
  • the enclosure portion 21 is formed with a chipped portion 26 that communicates from the inside to the outside of the bus bar housing portion 20.
  • the chipped portion 26 forms a part of the wiring path of the electric wire 64 of the voltage detection harness 60 that is drawn from the inside of the enclosure portion 21 to the outside.
  • the connecting mechanism 30 in the bus bar holder 50 is a mechanism for connecting the bus bar holder 50 to another bus bar holder 50 arranged next to the bus bar holder 50.
  • the coupling mechanism 30 includes a rod-shaped protrusion 31 having a wide retaining portion formed at the tip and a receiving portion 32 having a groove into which the protrusion 31 is fitted.
  • the protrusion 31 is formed to extend in the direction in which the bus bar holder 50 is arranged.
  • the two bus bar holders 50 are connected by fitting the shaft portion of one protrusion 31 of two adjacent bus bar holders 50 into the groove of the other receiving part 32.
  • the three or more bus bar holders 50 are sequentially connected by the connecting mechanism 30 to thereby connect the three or more bus bar holders 50 that connect the electrodes 81 for one row. The whole is connected together.
  • the ground level electrode and the maximum potential electrode hold a bus bar in which one hole corresponding to each of them is formed.
  • a bus bar holder 501 for a single electrode is attached.
  • the bus bar holder 501 has the same mechanism as the connecting mechanism 30 of the bus bar holder 50, and is connected to the one located at the end among the plurality of connected bus bar holders 50.
  • the protrusion 31 in the state where the protrusion 31 is fitted in the groove of the receiving portion 32, the protrusion 31 extends in the groove of the receiving portion 32 along the longitudinal direction of the protruding portion 31, that is, along the arrangement direction of the bus bar holder 50.
  • the length is slidable.
  • the electric wire holding part 40 in the bus bar holder 50 is a part for holding the electric wire 64 of the voltage detection harness 60 drawn from the bus bar accommodating part 20.
  • the electric wire holding part 40 has a first electric wire support part 41, a second electric wire support part 42, a first electric wire holding part 43, a second electric wire holding part 44 and a connecting part 45.
  • the first electric wire support portion 41 exists at a position outside the chipped portion 26 of the enclosure portion 21 in the bus bar accommodating portion 20, and is an electric wire drawn from the bus bar accommodating portion 20 in a direction orthogonal to the arrangement direction of the bus bar holders 50.
  • 64 is a portion that supports 64. As shown in FIG. 2, the first electric wire support portion 41 supports only the electric wires 64 of one voltage detection harness 60.
  • the second electric wire support portion 42 is a portion that supports the electric wires 64 drawn from the first electric wire support portion 41 along the arrangement direction of the bus bar holders 50. As shown in FIGS. 2 and 3, when the plurality of bus bar holders 50 are connected by the connecting mechanism 30, the plurality of second electric wire support portions 42 included in the bus bar holders 50 are connected to each other. In the range over the bus bar holder 50, the wiring path of the electric wire 64 is formed. And the 2nd electric wire support part 42 supports the some electric wire 64 pulled out from each of the some harness 60 for voltage detection.
  • first electric wire pressing portion 43 is a portion that is hooked from above the electric wire 64 supported by the first electric wire support portion 41.
  • the second electric wire pressing portion 44 is a portion that is hooked from above with respect to the electric wires 64 supported by the second electric wire support portion 42.
  • the first electric wire holding portion 43 and the second electric wire holding portion 44 are portions that prevent the electric wire 64 from being detached from the support portion.
  • connecting portion 45 is a portion that connects the enclosure portion 21 of the bus bar housing portion 20 and the second electric wire support portion 42.
  • the 1st electric wire support part 41 also fulfill
  • the lid member 70 includes each of the second openings 24 formed by the surrounding portions 21 of the plurality of bus bar accommodating portions 20 arranged along the rows of the electrodes 81 of the battery cells 8, and each of the electric wire holding portions 40 of the bus bar holder 50. It is the plate-shaped member which block
  • the lid member 70 is a plate-like integrally formed member made of a non-conductive resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), or ABS resin, similarly to the bus bar holder 50. is there. Therefore, the lid member 70 is also a non-conductive member. It is also conceivable that the lid member 70 is not a non-conductive member. For example, it is conceivable that the lid member 70 is a member in which an insulating coating is applied to the surface of a conductive member.
  • a non-conductive resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), or ABS resin
  • the lid member 70 is formed with a first fastening portion 71 that is hooked on the lid locking portion 27 of the bus bar housing portion 20 and a second fastening portion 72 that is pressed against a part of the bus bar housing portion 20. While the side surface of the second fastening portion 72 is pressed against the inner side surface of the enclosure portion 21, the first fastening portion 71 is hooked on the lid locking portion 27 of the bus bar accommodating portion 20, so that the lid member 70 has the second opening 24. Is held in the bus bar accommodating portion 20.
  • the 2nd fastening part 72 is a part formed in the inner surface in the cover member 70, and is shown with the hidden line (dashed line).
  • the lid member 70 has a through-hole communicating with a hollow portion surrounded by each of the surrounding portions 21 of the plurality of bus bar accommodating portions 20, that is, a hollow portion where the electrodes 81 of the plurality of battery cells 8 and the plurality of bus bars 10 are respectively disposed.
  • a second ventilation hole 73 that is a hole is formed.
  • two second air holes 73 are provided for each bus bar accommodating portion 20 at a position that does not overlap when viewed from the air cooling direction R ⁇ b> 1.
  • the first vent hole 11 formed in the bus bar 10 and the second vent hole 73 formed in the lid member 70 are provided in the bus bar 10, the enclosure portion 21, and the plurality of bus bar housing portions 20 in the lid member 70. It is an example of the through-hole for ventilation
  • the first vent hole 11 and the second vent hole 73 form an air flow path communicating from the upstream side to the downstream side in the predetermined air cooling direction R1 in each of the bus bar accommodating portions 20.
  • the first vent hole 11 and the second vent hole 73 are formed at positions that do not overlap when viewed from the air cooling direction R1. Therefore, the air that has entered the bus bar accommodating portion 20 from the first vent hole 11 is exhausted from the second vent hole 73 after heat exchange with the bus bar 10 while circulating in the bus bar accommodating portion 20. As a result, the bus bar 10 is cooled more efficiently.
  • bus bar module 2 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 8.
  • FIG. 6 and FIG. 7 mesh-shaped hatching is written in the portion where the opening is formed in each member constituting the bus bar module 2.
  • FIG. 6 the description of the lid member 70 constituting the bus bar module 2 is omitted.
  • the bus bar module 2 according to the second embodiment is different from the bus bar module 1 shown in FIG. 1 only in the position of the ventilation holes. 6 to 8, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are given the same reference numerals. Hereinafter, only the differences between the bus bar module 2 and the bus bar module 1 will be described.
  • the bus bar module 2 is attached to an assembled battery 9 including a plurality of battery cells 8.
  • the assembled battery 9 is cooled by forced air cooling.
  • a direction R2 indicated by an arrow in FIG. 8 indicates a blowing direction of cooling air blown against the assembled battery 9 to which the bus bar module 2 is attached.
  • the air-cooling direction R2 of the assembled battery 9 to which the bus bar module 2 is attached is the arrangement direction of the plurality of bus bar holders 50, that is, the arrangement direction of the electrodes 81 of the plurality of battery cells 8. Therefore, the cooling air blown to the assembled battery 9 flows along the longitudinal direction of the entire bus bar module 1.
  • the first vent hole 11 of the bus bar 10 and the second vent hole 73 of the lid member 70 are not formed.
  • the third vent hole 28, which is a through hole is formed in each of the upstream portion and the downstream portion in the air cooling direction R 2 in the enclosure portion 21 of each of the plurality of bus bar accommodating portions 20.
  • a fourth vent hole 29 is formed.
  • the third vent hole 28 and the fourth vent hole 29 are also formed in the bus bar holder 501 for a single electrode constituting the end portion of the bus bar module 2.
  • FIG. 7 is a front view of the bus bar module 2 viewed from the air cooling direction R2. As shown in FIG. 7, the third vent hole 28 and the fourth vent hole 29 are formed at positions overlapping each other when viewed from the air cooling direction R ⁇ b> 2.
  • the third vent hole 28 and the fourth vent hole 29 of the bus bar holder 501 for single electrode and the third vent hole 28 and the fourth vent hole 29 of the bus bar holder 50 are predetermined in each bus bar housing portion 20.
  • An air flow path communicating from the upstream side to the downstream side in the air cooling direction R2 is formed.
  • the third vent hole 28 and the fourth vent hole 29 exist, so that the cooling air blown to the assembled battery 9 is sent to the third vent hole 28 or the first vent hole at one end of the bus bar module 1.
  • the air permeability in each bus bar accommodating portion 20 is improved, the bus bar 10 is efficiently cooled, and excessive temperature rise of the bus bar 10 can be prevented.

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Abstract

　本発明の目的は、組電池用のバスバーモジュール（１）において、バスバー（１０）の過剰な高温化を防止することである。バスバー（１０）、囲い部（２１）及び蓋部材（７０）における、複数のバスバー収容部（２０）の中空部各々を取り囲む部分に、第一通気孔（１１）及び第二通気孔（７３）が形成されている。第一通気孔（１１）及び第二通気孔（７３）は、予め定められた空冷方向（Ｒ１）における上流側から下流側へ連通する空気の流路を形成する。空冷方向（Ｒ１）が、電池セル（８）から電極（８１）が伸び出た方向である場合、第一通気孔（１１）は、バスバー（１０）各々における隣り合う電池セルの隙間に位置する部分に形成され、第二通気孔（７３）は、蓋部材（７０）に形成される。

Description

バスバーモジュール
　本発明は、組電池に含まれる隣り合う２つの電池セルの電極及びそれらを電気的に接続するバスバーを収容する複数のバスバー収容部を備えたバスバーモジュールに関する。
　電気自動車及びハイブリッド自動車などの電動車両には、複数の電池セルを含む組電池が搭載されている。組電池は、正電極と負電極とが隣り合うように配列された複数の電池セルを備え、隣り合う２つの電池セルの正電極及び負電極は、銅部材などの導体からなるバスバーによって連結される。これにより、電池セルは電気的に直列に接続され、出力電圧の大きな組電池が構成される。
　また、特許文献１に示されるように、組電池においては、複数のバスバーは、組電池における各電池セルの電極にセット可能に配列された状態で非導電性の保持具によって一体に保持されることが多い。保持具は、バスバーごとに設けられた複数のバスバー収容部を有する。バスバー収容部は、バスバーを支持する支持部と、バスバーの周囲に起立して形成された囲い部とを有する非導電性の部材、例えば、樹脂の成形部材からなる。
　以下、組電池用の複数のバスバーとそれら複数のバスバーを保持する非導電性の保持具との組合せをバスバーモジュールと称する。バスバーモジュールにおいて、保持具は、複数のバスバー相互間を電気的に絶縁する機能と、複数のバスバーを一体化して取り扱いを容易化する機能とを併せ持つ。
　特許文献１に示されるように、組電池用バスバーは、通常、導体からなる平板状の部材であり、電池セルの電極が挿入される２つの孔が形成されている。また、組電池用バスバーの長さは、概ね、組電池における各電池セルの電極のピッチに応じて定まる。一方、組電池用バスバーの幅及び厚みは、バスバーによって伝送される電力の大きさに応じて、過剰な発熱が生じない程度の断面積が確保されるように定められる。
　昨今、電気自動車及びハイブリッド自動車などの車両に搭載される組電池においては、出力電力の増大に伴い、バスバーの過剰な発熱を防止するため、厚み及び幅の大きなバスバーが採用されつつある。
特開２０００－１４９９０９号公報
　しかしながら、従来の組電池用のバスバーモジュールにおいては、バスバーが、バスバー収容部の囲い部及び蓋部材によって囲まれているため、バスバーから発生した熱がバスバー収容部内にこもりやすい。そのため、従来のバスバーモジュールは、バスバーが高温になりやすいという問題点を有している。バスバーが過剰に高温化すると、組電池の性能に悪影響を及ぼす。
　本発明は、組電池用のバスバーモジュールにおいて、バスバーの過剰な高温化を防止できることを目的とする。
　本発明に係るバスバーモジュールは、以下の（１）から（３）に示される各構成要素を備え、さらに、（４）に示される構成を備える。
（１）第１の構成要素は、複数の電池セルを含む組電池における隣り合う２つの電池セルの電極を電気的に接続する複数のバスバーである。
（２）第２の構成要素は、バスバーごとに設けられ、電極及びバスバーが配置される中空部の周囲において電池セルから電極が伸び出た方向に沿って筒状に形成された囲い部とその囲い部が形成する第一開口に位置するバスバーを支持する支持部とを有し、電極の列に沿って配列される複数のバスバー収容部である。
（３）第３の構成要素は、複数のバスバー収容部各々の囲い部が形成する第二開口各々を塞ぐ蓋部材である。
（４）バスバー、囲い部及び蓋部材における複数の収容部の中空部各々を取り囲む部分に、予め定められた空冷方向における上流側から下流側へ連通する空気の流路を形成する複数の通気用貫通孔が形成されている。
　例えば、空冷方向が、電池セルから電極が伸び出た方向である場合、通気用貫通孔は、バスバー各々における隣り合う電池セルの隙間に位置する部分と、蓋部材と、の各々に形成されている。
　また、空冷方向が複数の電極の配列方向である場合、通気用貫通孔は、複数のバスバー収容部各々の囲い部における空冷方向の上流側の部分と下流側の部分との各々に形成されている。
　本発明に係るバスバーモジュールにおいては、バスバー及びバスバー収容部における、バスバーが配置される中空部を取り囲む部分に、通気用の貫通孔が形成され、これによって予め定められた空冷方向における上流側から下流側へ連通する空気の流路が形成されている。そのため、バスバー収容部の通気性が良くなり、バスバーが冷却される。その結果、バスバーの過剰な高温化を防止できる。
本発明の第１実施形態に係るバスバーモジュール１の主要部の分解斜視図である。 バスバーモジュール１の主要部の平面図である。 バスバーモジュール１の主要部における通気用貫通孔の位置を示す平面図である。 組電池に取り付けられた蓋部材以外のバスバーモジュール１の平面図である。 組電池に取り付けられたバスバーモジュール１の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るバスバーモジュール２の主要部の分解斜視図である。 バスバーモジュール１の正面図である。 組電池に取り付けられたバスバーモジュール２の斜視図である。
　以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
　＜第１実施形態＞
　まず、図１から図５を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るバスバーモジュール１の構成について説明する。なお、便宜上、図１～図３において、バスバーモジュール１を構成する各部材において開口が形成されている部分には、網目状のハッチングが記されている。
　図４及び図５に示されるように、バスバーモジュール１は、複数の電池セル８を含む組電池９に取り付けられる。なお、図４においては、バスバーモジュール１を構成する蓋部材７０の記載は省略されている。
　また、組電池９は、強制空冷によって冷却される。図５において矢印により示される方向Ｒ１は、バスバーモジュール１が取り付けられる対象となる組電池９に対して吹き付けられる冷却用の空気の送風方向を示す。
　バスバーモジュール１の取り付け対象となる組電池９の空冷方向Ｒ１は、電池セル８におけるバスバーモジュール１が取り付けられる電極面に対する反対側の面から電極面へ向かう方向である。換言すると、空冷方向Ｒ１は、組電池９に含まれる各電池セル８における電極８１が伸び出た方向である。従って、組電池９に吹き付けられた冷却用空気は、電池セル８相互間の隙間８２を通ってバスバーモジュール１に到達する。
　図１及び図２に示されるように、バスバーモジュール１は、複数のバスバー１０と、バスバー１０ごとに設けられた複数のバスバー保持具５０と、複数の電圧検出用ハーネス６０と、蓋部材７０とを備えている。バスバーモジュール１は、ハイブリッド自動車又は電気自動車などの電動車両に搭載され、複数の電池セル８を含む組電池９に取り付けられる（図４参照）。なお、図２においては、バスバーモジュール１を構成する蓋部材７０の記載が省略されている。
　＜バスバー＞
　バスバー１０は、組電池９に含まれる複数の電池セル８のうちの隣り合う２つの電池セル８の２つの電極８１（正電極及び負電極）各々に連結され、それら２つの電極８１を電気的に接続する組電池用のバスバーである。バスバー１０は、銅などの金属からなる導電体の部材である。また、バスバー１０の表層には、すずメッキなどのメッキが施されている場合もある。組電池９における複数の電池セル８は、複数のバスバー１０によって電気的に直列に接続される。
　図１に示されるように、バスバー１０は、隣り合う電池セル８の２つの電極８１各々が挿入される２つの電極用孔１２が形成された平板状の部分である。また、バスバー１０には、貫通孔である第一通気孔１１が形成されている。
　図３は、組電池９の電池セル８に取り付けられたバスバーモジュール１の一部の平面図である。図３において、蓋部材７０の裏側に隠れた位置に配置されているバスバー１０、バスバー収容部２０及び電線保持部４０は、破線で示されている。図３に示されるように、本実施形態においては、第一通気孔１１は、バスバー１０における隣り合う電池セル８の隙間８２に位置する部分に形成されている。
　電池セル８の電極８１には、ねじ山が形成されており、バスバー１０の電極用孔１２に通された電極８１に不図示のナットが装着されることにより、バスバー１０は、電極８１に対して接続される。
　＜電圧検出用ハーネス＞
　電圧検出用ハーネス６０は、組電池９の各電池セル８の電極８１における電圧を検出するために、各電池セル８の電極８１に対して電気的に接続されるワイヤハーネスである。電圧検出用ハーネス６０は、電池セル８の電極８１に接続される端子６１と、端子６１に接続された電線６４とを含む。また、端子６１の中央部には、電池セル８の電極８１が挿入される孔６２が形成されている。また、端子６１の縁部には、電線６４の末端が固定され、電線６４の心線と電気的に接続される圧着部６３が形成されている。
　図２に示されるように、電圧検出用ハーネス６０の端子６１は、バスバー１０と重ねられて電池セル８の電極８１に対して接続される。即ち、電圧検出用ハーネス６０における端子６１は、その孔６２の位置が、バスバー１０における一方の電極用孔１２の位置と合致するように、バスバー１０に対して重ねられる。また、電圧検出用ハーネス６０の電線６４は、バスバー収容部２０から引き出されて配線される。
　＜バスバー保持具＞
　バスバー保持具５０は、バスバー１０ごとに設けられ、バスバー１０各々を個別に収容するバスバー収容部２０が形成されたバスバー１０の保護具である。バスバー保持具５０は、バスバー収容部２０と、連結機構３０と、電線保持部４０とが形成された非導電性の部材である。
　バスバー保持具５０は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂などの非導電性の樹脂からなる一体成型部材である。従って、バスバー収容部２０、連結機構３０及び電線保持部４０は、全て非導電性の部材である。なお、バスバー保持具５０は、非導電性の部材ではないことも考えられる。例えば、バスバー保持具５０が、導電性の部材の表面に絶縁被覆が施された部材であることなども考えられる。
　バスバー収容部２０は、バスバー１０を支持する支持部２２と、支持部２２に支持されたバスバー１０の周囲に起立して形成された囲い部２１とを有する。囲い部２１は、電池セル８の電極８１及びバスバー１０が配置される中空部の周囲において、電池セル８から電極８１が伸び出た方向に沿って筒状に形成されている。そして、囲い部２１は、電池セル８の電極８１の挿入口である第一開口２３と、バスバー１０の入口である第二開口２４とを形成している。
　支持部２２は、囲い部２１の内側の面から突出し、第一開口２３の周りを囲んで形成されている。従って、支持部２２は、第一開口２３に位置するバスバー１０の縁部を支える。バスバー１０は、支持部２２により、囲い部２１の第一開口２３を塞ぐ状態で保持される。
　また、囲い部２１の内側の面には、支持部２２に載置されたバスバー１０の縁部に引っ掛かるバスバー係止部２５が突出して形成されている。バスバー係止部２５は、支持部２２に載置されたバスバー１０における、支持部２２に支持される下面と反対側の上面の縁部に当接する。これにより、バスバー係止部２５は、バスバー１０が支持部２２から浮き上がることを防止する。
　また、囲い部２１の内側の面には、後述する蓋部材７０の一部に引っ掛かる蓋係止部２７も形成されている。この蓋係止部２７は、第二開口２４を塞ぐ状態の蓋部材７０を保持する。
　また、囲い部２１には、バスバー収容部２０の内側から外側へ連通する欠け部２６が形成されている。この欠け部２６は、囲い部２１の内側から外側へ引き出される電圧検出用ハーネス６０の電線６４の配線経路の一部を形成する。
　バスバー保持具５０における連結機構３０は、当該バスバー保持具５０を隣に配置される他のバスバー保持具５０と連結する機構である。図１に示される例では、連結機構３０は、先端に幅の広い抜け止め部が形成された棒状の突起部３１と、その突起部３１が嵌め込まれる溝が形成された受け部３２とにより構成されている。突起部３１は、バスバー保持具５０の配列方向に伸びて形成されている。図２に示されるように、隣り合う２つのバスバー保持具５０の一方の突起部３１の軸部分が他方の受け部３２の溝に嵌め込まれることにより、２つのバスバー保持具５０が連結される。
　また、図４及び図５に示されるように、３つ以上のバスバー保持具５０は、連結機構３０によって順次連結されることにより、一列分の電極８１を接続する３つ以上のバスバー保持具５０全体が一体に連結される。また、電気的に直列接続される複数の電池セル８の電極８１のうち、グランドレベルの電極と最大電位の電極とには、それら各々に対応する１つの孔が形成されたバスバーが保持されたシングル電極用のバスバー保持具５０１が取り付けられる。このバスバー保持具５０１は、バスバー保持具５０の連結機構３０と同じ機構を備え、連結された複数のバスバー保持具５０の中で端に位置するものに連結される。
　また、突起部３１は、受け部３２の溝に嵌め込まれた状態において、突起部３１の長手方向に沿って、即ち、バスバー保持具５０の配列方向に沿って、受け部３２の溝の中で摺動可能な長さで形成されている。この摺動機構により、組電池９における複数の電極８１相互間の間隔とバスバー保持具５０の寸法との誤差が吸収される。
　バスバー保持具５０における電線保持部４０は、バスバー収容部２０から引き出された電圧検出用ハーネス６０の電線６４を保持する部分である。電線保持部４０は、第一電線支持部４１、第二電線支持部４２、第一電線押さえ部４３、第二電線押さえ部４４及び連結部４５を有している。
　第一電線支持部４１は、バスバー収容部２０における囲い部２１の欠け部２６の外側の位置に存在し、バスバー収容部２０から、バスバー保持具５０の配列方向に直交する方向へ引き出された電線６４を支持する部分である。図２に示されるように、この第一電線支持部４１は、１つの電圧検出用ハーネス６０の電線６４のみを支持する。
　また、第二電線支持部４２は、第一電線支持部４１から引き出された電線６４を、バスバー保持具５０の配列方向に沿って支持する部分である。図２及び図３に示されるように、連結機構３０によって複数のバスバー保持具５０が連結されることにより、それらバスバー保持具５０が備える複数の第二電線支持部４２は、連結された複数のバスバー保持具５０に渡る範囲において、電線６４の配線経路を形成する。そして、第二電線支持部４２は、複数の電圧検出用ハーネス６０各々から引き出された複数の電線６４を支持する。
　また、第一電線押さえ部４３は、第一電線支持部４１に支持された電線６４に対して上から引っ掛かる部分である。また、第二電線押さえ部４４は、第二電線支持部４２に支持された電線６４に対して上から引っ掛かる部分である。これら第一電線押さえ部４３及び第二電線押さえ部４４は、電線６４が支持部から外れることを防止する部分である。
　また、連結部４５は、バスバー収容部２０の囲い部２１と第二電線支持部４２とを連結する部分である。なお、第一電線支持部４１も、囲い部２１と第二電線支持部４２とを連結する機能を果たす。
　＜蓋部材＞
　蓋部材７０は、電池セル８の電極８１の列に沿って配列された複数のバスバー収容部２０各々の囲い部２１が形成する第二開口２４各々と、バスバー保持具５０の電線保持部４０各々の上方の開放部とを一括して塞ぐ板状の部材である。
　蓋部材７０は、バスバー保持具５０と同様に、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂などの非導電性の樹脂からなる板状の一体成型部材である。従って、蓋部材７０も非導電性の部材である。なお、蓋部材７０は、非導電性の部材ではないことも考えられる。例えば、蓋部材７０が、導電性の部材の表面に絶縁被覆が施された部材であることなども考えられる。
　蓋部材７０には、バスバー収容部２０の蓋係止部２７に引っ掛かる第一留め部７１と、バスバー収容部２０の一部に押し当てられる第二留め部７２とが形成されている。第二留め部７２の側面が囲い部２１の内側面に押し当てられつつ、第一留め部７１がバスバー収容部２０の蓋係止部２７に引っ掛かることにより、蓋部材７０は、第二開口２４を塞ぐ状態で、バスバー収容部２０に保持される。なお、図１において、第二留め部７２は、蓋部材７０における内側面に形成された部分であり、隠れ線（破線）で示されている。
　また、蓋部材７０には、複数のバスバー収容部２０の囲い部２１各々が囲う中空部、即ち、複数の電池セル８の電極８１及び複数のバスバー１０各々が配置される中空部に連通する貫通孔である第二通気孔７３が形成されている。
　図３に示されるように、本実施形態においては、第二通気孔７３は、空冷方向Ｒ１から見て重ならない位置に、１つのバスバー収容部２０ごとに２つずつ設けられている。
　バスバーモジュール１において、バスバー１０に形成された第一通気孔１１と、蓋部材７０に形成された第二通気孔７３は、バスバー１０、囲い部２１及び蓋部材７０における複数のバスバー収容部２０の中空部各々を取り囲む部分に形成された通気用の貫通孔の一例である。これら第一通気孔１１及び第二通気孔７３は、バスバー収容部２０各々において、予め定められた空冷方向Ｒ１における上流側から下流側へ連通する空気の流路を形成する。
　＜効果＞
　バスバーモジュール１においては、第一通気孔１１及び第二通気孔７３が存在することにより、電池セル８の隙間８２を通ってバスバーモジュール１に到達した冷却空気は、第一通気孔１１を通ってバスバー収容部２０内に入り、第二通気孔７３を通ってバスバーモジュール１の外へ排出される。その結果、バスバー収容部２０内の通気性が良くなり、バスバー１０が効率的に冷却され、バスバー１０の過剰な高温化を防止できる。
　特に、本実施形態において、第一通気孔１１及び第二通気孔７３は、空冷方向Ｒ１からみて重ならない位置に形成されている。そのため、第一通気孔１１からバスバー収容部２０内に浸入した空気は、バスバー収容部２０内で循環しつつバスバー１０と熱交換した後に第二通気孔７３から排出される。その結果、バスバー１０は、より効率的に冷却される。
　＜第２実施形態＞
　次に、図６、図７及び図８を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係るバスバーモジュール２について説明する。なお、便宜上、図６及び図７において、バスバーモジュール２を構成する各部材において開口が形成されている部分には、網目状のハッチングが記されている。また、図６においては、バスバーモジュール２を構成する蓋部材７０の記載は省略されている。
　第２実施形態に係るバスバーモジュール２は、図１に示されたバスバーモジュール１と比較して、通気用の孔の位置のみが異なる構成を有している。図６～図８において、図１から図５に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、バスバーモジュール２におけるバスバーモジュール１と異なる点についてのみ説明する。
　図８に示されるように、バスバーモジュール２は、複数の電池セル８を含む組電池９に取り付けられる。組電池９は、強制空冷によって冷却される。図８において矢印により示される方向Ｒ２は、バスバーモジュール２が取り付けられる対象となる組電池９に対して吹き付けられる冷却用の空気の送風方向を示す。
　バスバーモジュール２の取り付け対象となる組電池９の空冷方向Ｒ２は、複数のバスバー保持具５０の配列方向、即ち、複数の電池セル８の電極８１の配列方向である。従って、組電池９に吹き付けられた冷却用空気は、バスバーモジュール１全体の長手方向に沿って流れる。
　図６及び図７に示されるように、バスバーモジュール２においては、バスバー１０の第一通気孔１１及び蓋部材７０の第二通気孔７３は形成されていない。その代わりに、バスバーモジュール２においては、複数のバスバー収容部２０各々の囲い部２１における空冷方向Ｒ２の上流側の部分と下流側の部分との各々に、貫通孔である第三通気孔２８及び第四通気孔２９が形成されている。また、バスバーモジュール２の端部を構成するシングル電極用のバスバー保持具５０１にも、同じく第三通気孔２８及び第四通気孔２９が形成されている。
　図７は、空冷方向Ｒ２から見たバスバーモジュール２の正面図である。図７に示されるように、第三通気孔２８及び第四通気孔２９は、空冷方向Ｒ２からみて重なる位置に形成されている。
　シングル電極用のバスバー保持具５０１の第三通気孔２８及び第四通気孔２９と、バスバー保持具５０の第三通気孔２８及び第四通気孔２９とは、バスバー収容部２０各々において、予め定められた空冷方向Ｒ２における上流側から下流側へ連通する空気の流路を形成する。
　＜効果＞
　バスバーモジュール２においては、第三通気孔２８及び第四通気孔２９が存在することにより、組電池９に吹き付けられた冷却空気は、バスバーモジュール１の一方の端部の第三通気孔２８又は第四通気孔２９からバスバーモジュール２内に浸入し、複数のバスバー収容部２０各々の内部を順次通過した後、バスバーモジュール１の他方の端部の第四通気孔２９又は第三通気孔２８から排出される。その結果、各バスバー収容部２０内の通気性が良くなり、バスバー１０が効率的に冷却され、バスバー１０の過剰な高温化を防止できる。
　＜その他＞
　本発明に係るバスバーモジュールの取り付け対象の組電池９において、空冷方向が、電池セル８の電極８１の配列方向に直交する方向である場合も考えられる。その場合、バスバー収容部２０各々の囲い部２１における、その空冷方向の上流側の部分及び下流側の部分と、電線保持部４０各々における、その空冷方向の上流側の部分及び下流側の部分との各々に、相互に連通する貫通孔である通気孔が形成されればよい。
　１，２　バスバーモジュール
　８　電池セル
　９　組電池
　１０　バスバー
　１１　第一通気孔
　１２　電極用孔
　２０　バスバー収容部
　２１　バスバー収容部の囲い部
　２２　バスバー収容部の支持部
　２３　バスバー収容部の第一開口
　２４　バスバー収容部の第二開口
　２５　バスバー係止部
　２６　囲い部の欠け部
　２７　蓋係止部
　２８　第三通気孔
　２９　第四通気孔
　３０　連結機構
　３１　突起部
　３２　受け部　　　　
　４０　電線保持部
　４１　第一電線支持部
　４２　第二電線支持部
　４３　第一電線押さえ部
　４４　第二電線押さえ部
　４５　連結部
　５０　バスバー保持具
　６０　電圧検出用ハーネス
　６１　端子
　６２　孔
　６３　圧着部
　６４　電線
　７０　蓋部材
　７１　第一留め部
　７２　第二留め部
　７３　第二通気孔
　８１　電池セルの電極
　８２　電池セルの隙間
　Ｒ１，Ｒ２　空冷方向

Claims (3)

  1. 　複数の電池セル（８）を含む組電池（９）における隣り合う２つの前記電池セル（８）の電極（８１）を電気的に接続する複数のバスバー（１０）と、
    　前記バスバー（１０）ごとに設けられ、前記電極（８１）及び前記バスバー（１０）が配置される中空部の周囲において前記電池セル（８）から前記電極（８１）が伸び出た方向に沿って筒状に形成された囲い部（２１）と該囲い部（２１）が形成する第一開口（２３）に位置する前記バスバー（１０）を支持する支持部（２２）とを有し、前記電極（８１）の列に沿って配列される複数のバスバー収容部（２０）と、
    　複数の前記バスバー収容部（２０）各々の前記囲い部（２１）が形成する第二開口（２４）各々を塞ぐ蓋部材（７０）と、を備えるバスバーモジュール（１）であって、
    　前記バスバー（１０）、前記囲い部（２１）及び前記蓋部材（７０）における複数の前記収容部（２０）の前記中空部各々を取り囲む部分に、予め定められた空冷方向（Ｒ１），（Ｒ２）における上流側から下流側へ連通する空気の流路を形成する複数の通気用貫通孔（１１，７３），（２８，２９）が形成されている、ことを特徴とするバスバーモジュール。
  2. 　前記空冷方向（Ｒ１）は、前記電池セル（８）から前記電極（８１）が伸び出た方向であり、
    　前記通気用貫通孔（１１，７３）は、
    　前記バスバー（１０）各々における隣り合う前記電池セル（８）の隙間に位置する部分と、前記蓋部材（７０）と、の各々に形成されている、請求項１に記載のバスバーモジュール。
  3. 　前記空冷方向（Ｒ２）は、複数の前記電極（８１）の配列方向であり、
    　前記通気用貫通孔（２８，２９）は、複数の前記バスバー収容部（２０）各々の前記囲い部（２１）における前記空冷方向（Ｒ２）の上流側の部分と下流側の部分との各々に形成されている、請求項１に記載のバスバーモジュール。
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