WO2015087438A1 - 二次電池モジュール - Google Patents

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connection terminal
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青木　定之
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery module having a plurality of battery cells and capable of supplying and storing electric energy.
  • a power supply apparatus including a battery assembly configured by stacking a plurality of batteries each having a positive electrode at one end and a negative electrode at the other end so as to be adjacent to electrodes of different polarities. It is known (see, for example, Patent Document 1 below).
  • the power supply device described in Patent Document 1 includes a bus bar that connects a plurality of batteries in series by connecting electrodes of mutually different polarities of a plurality of adjacent batteries.
  • a terminal is attached to the bus bar.
  • This terminal includes an electrical contact portion attached to the bus bar, and an electric wire connection portion attached to an electric wire connected to the electric contact portion and connected to voltage detection means for detecting the voltage of the battery.
  • the electrical contact portion of the terminal is provided with a pair of sandwiching pieces that are spaced apart from each other and that are bus-pressed between them and connected to the bus bar.
  • the terminal and the bus bar are connected by press-fitting a pair of sandwich pieces provided in the electric contact portion of the terminal into the bus bar. Accordingly, the terminal can be attached to the bus bar without screwing the nut, and the terminal detent portion of the plate is unnecessary.
  • the bus bar is press-fitted between the sandwiching pieces, there is a possibility that the binding force between the terminal and the bus bar may be reduced due to an external factor such as vibration of the power supply device.
  • the contact resistance between the terminal and the bus bar increases, resulting in loss of electrical continuity, and the voltage detection means cannot accurately detect the voltage of the battery, which may adversely affect the reliability of the product.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery module that is highly reliable against external factors and easy to assemble. is there.
  • the secondary battery module of the present invention includes an annular member that inserts the tip of the connection terminal of the bus bar and the tip of the voltage detection terminal in the axial direction with the orientation aligned, And an elastically deforming portion that urges the connection terminal and the voltage detection terminal in a direction in which they are pressed against each other.
  • the connection terminal and the voltage detection terminal are moved by the elastic deformation portion. Since they are urged in close contact with each other and are brought into close contact with each other to ensure electrical continuity, it is possible to provide a secondary battery module that is highly reliable against external factors and easy to assemble.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the annular member taken along line VI-VI in FIG. 3. Sectional drawing which shows the modification of the cyclic
  • the expanded side view after the assembly of the secondary battery module shown in FIG. The enlarged side view of the secondary battery module which shows the modification of FIG. 7A.
  • substrate shown in FIG. The expanded side view which shows an example of arrangement
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a secondary battery module 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the external terminal in a cross section along the width direction of the prismatic secondary battery 1 of the assembled secondary battery module 100.
  • the secondary battery module 100 includes a cell block 10 in which a plurality of flat prismatic secondary batteries 1 are stacked in the thickness direction via the cell holder 2, a voltage detection board 3 that detects the voltage of the prismatic secondary battery 1, Bus bar covers 4, 4 provided on both sides of the voltage detection substrate 3 and an upper cover 5 covering the upper portions thereof are provided.
  • a pair of end plates 6 and a pair of side frames 8 are disposed around the cell block 10. In FIG. 1, illustration of one end plate 6 in the stacking direction is omitted.
  • the rectangular secondary battery 1 includes a rectangular box-shaped flat battery container 11 and positive and negative external terminals 12 and 13.
  • the positive and negative external terminals 12 and 13 are provided at both ends in the width direction of the upper surface 11 a of the battery container 11.
  • the battery container 11 accommodates positive and negative electrodes connected to the positive and negative external terminals 12 and 13, respectively, an electrolyte, and the like.
  • a safety valve 14 that releases gas when the internal pressure of the battery container 11 increases is provided, and the upper part of the safety valve 14 is covered with a duct 15.
  • the prismatic secondary battery 1 is stacked such that the wide side surface 11b having the largest area among the side surfaces of the battery container 11 faces each other.
  • the end plates 6 are arranged on both sides of the prismatic secondary battery 1 in the stacking direction, and face the wide side surface 11b of the prismatic secondary battery 1 at both ends in the stacking direction.
  • the side frames 8 extend in the stacking direction of the prismatic secondary battery 1 and are disposed on both sides of the prismatic secondary battery 1 in the width direction.
  • the bus bar cover 4 is disposed on both sides of the voltage detection substrate 3 in the width direction of the rectangular secondary battery 1 and is formed in a frame shape extending in the stacking direction of the rectangular secondary battery 1.
  • the bus bar cover 4 separates and insulates the bus bars adjacent in the stacking direction by partitioning the periphery of the external terminals 12 and 13 of the rectangular secondary battery 1 that are connected to each other adjacent to each other in the stacking direction.
  • the voltage detection substrate 3 is held on the cell block 10 by being screwed to a protrusion provided on the upper surface of the cell holder 2 disposed inside the end plate 6, for example.
  • the voltage detection board 3 includes an element for measuring the voltage of each square secondary battery 1 and has a voltage detection terminal 31 as shown in FIG.
  • the voltage detection terminal 31 is made of a conductive metal material such as copper or aluminum, is formed into a flat plate extending in one direction, and is appropriately bent.
  • the tip 31a of the voltage detection terminal 31 is directed upward along the height direction of the battery case 11 perpendicular to the upper surface 11a of the battery case 11 of the rectangular secondary battery 1.
  • the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 is inserted into the annular member 40 together with the connection terminal 21 provided on the bus bar 20 welded to the external terminals 12 and 13 of the rectangular secondary battery 1.
  • the annular member 40 In the annular member 40, the distal end 21a of the connection terminal 21 of the bus bar 20 and the distal end 31a of the voltage detection terminal 31 are inserted in the direction of the axis A with their directions aligned.
  • the annular member 40 includes an elastic deformation portion 41 that urges the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 inserted in the direction of the axis A in a direction in which they are pressed against each other.
  • the elastic deformation part 41 protrudes inside the annular member 40 and is provided outside so as to be elastically deformable.
  • the annular member 40 is made of, for example, the same metal material as the bus bar 20 or the voltage detection terminal 31, or a metal material having conductivity such as iron or stainless steel.
  • FIG. 3 is a perspective view of the voltage detection board 3, the bus bar 20 and the annular member 40 removed from the secondary battery module 100, and is an enlarged perspective view showing the vicinity of the voltage detection terminal 31 of the voltage detection board 3. .
  • the base end portion 31b of the voltage detection terminal 31 penetrates the voltage detection substrate 3 and is soldered to the wiring on the voltage detection substrate 3 by, for example, a flow method.
  • the base end portion 31b of the voltage detection terminal 31 may be soldered to the wiring on the voltage detection board 3 by a reflow method. The reflow soldering of the base end portion 31b of the voltage detection terminal 31 will be described later with reference to the drawings.
  • the bus bar 20 is manufactured by, for example, pressing a flat plate member made of a metal material such as copper or aluminum by press working or the like, and a curved portion 22 is provided at a central portion in the longitudinal direction, and one end and the other end are provided. Flat connection portions 23 and 24 are provided.
  • a flat plate member made of a metal material such as copper or aluminum by press working or the like
  • a curved portion 22 is provided at a central portion in the longitudinal direction, and one end and the other end are provided.
  • Flat connection portions 23 and 24 are provided.
  • an Al—Cu clad material is preferably used as the material of the bus bar 20.
  • connection parts 23 and 24 of the bus bar 20 are connected to the external terminals 12 and 13 of the adjacent rectangular secondary batteries 1 by welding, for example.
  • the connection part 23 connected to the negative electrode external terminal 13 of the prismatic secondary battery 1 is provided with a connection terminal 21 that rises perpendicular to the connection part 23.
  • the connection terminal 21 is bent downward toward the upper surface 11 a of the battery container 11, and then bent a plurality of times so that the tip 21 a is in the same direction as the tip 31 a of the voltage detection terminal 31. You may make it suitable for.
  • connection terminal 21 is provided on the connection part 23 on the negative electrode side of the bus bar 20 in order to make the material of the connection terminal 21 the same as the material of the voltage detection terminal 31.
  • the connection terminal 21 extends upward along the height direction of the rectangular secondary battery 1 perpendicular to the upper surface 11 a of the battery container 11 with the bus bar 20 connected to the external terminals 12 and 13 of the rectangular secondary battery 1. It is provided in a flat plate shape.
  • FIG. 4A is an enlarged side view showing a state before the tip 21a of the connection terminal 21 of the bus bar 20 and the tip 31a of the voltage detection terminal 31 are aligned and inserted in the direction of the axis A of the annular member 40.
  • FIG. 4B is an enlarged side view showing a modification of the voltage detection terminal 31 shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the tip 21a of the connection terminal 21 and the tip 31a of the voltage detection terminal 31 shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the base end portion 31b of the voltage detection terminal 31 penetrates the voltage detection substrate 3 and is soldered to the wiring on the upper surface of the voltage detection substrate 3 by a flow method.
  • the base end portion 31b of the voltage detection terminal 31 is soldered to the wiring on the voltage detection board 3 by the reflow method
  • the base end portion 31b of the voltage detection terminal 31 is substantially omitted as shown in FIG. 4B.
  • the connection part 31 c bent at a right angle is soldered to the wiring on the lower surface of the voltage detection board 3.
  • the bending portion 31d is elastically deformed to bring the connection portion 31c into close contact with the voltage detection substrate 3, and the dimension in the direction perpendicular to the upper surface 11a of the battery container 11 Tolerance can be absorbed.
  • connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 are formed in a flat plate shape extending in the direction of the axis A of the annular member 40, and the ends 21a and 31a are aligned in the thickness direction so as to overlap each other.
  • the annular member 40 is inserted in the direction of the axis A.
  • the gap G between the pair of elastic members 41 and 41 protruding inside the annular member 40 is the thickness of the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31. It is narrower than T.
  • the thickness t1 of the voltage detection terminal 31 is thinner than the thickness t2 of the connection terminal 21.
  • the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 protrudes from the tip 21 a of the connection terminal 21 by the height h 1 in the direction of the axis A of the annular member 40.
  • the tip portion 21A of the connection terminal 21 is provided with an inclined surface 21b facing the outside of the annular member 40 and facing the inner peripheral surface of the annular member 40. The tip portion 21A becomes thinner as the tip 21a is closer to the thickness t2. ing.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of the annular member 40 taken along line VI-VI in FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 3 showing a modification of the annular member 40 shown in FIG. 6A.
  • the annular member 40 is provided in, for example, a rectangular cylindrical shape, and has a main body 42 provided in an annular shape that is continuous in the circumferential direction.
  • the elastic deformation portion 41 is formed in an arch shape in which both ends in the axis A direction are supported by the main body portion 42 and a central portion in the axis A direction is curved and protrudes to the inside of the main body portion 42.
  • a pair of elastic deformation portions 41 that sandwich the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 may be provided on both sides of the annular member 40 in the direction intersecting the axis A direction.
  • one elastically deforming portion 41 that sandwiches the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 between the opposing main body portion 42 is provided on one side in the direction intersecting the axis A direction of the annular member 40. Also good. As shown in FIG. 6B, when one elastically deforming portion 41 is provided, the gap G between the elastically deforming portion 41 and the main body portion 42 facing each other in the direction intersecting the axis A direction of the annular member 40 is shown in FIG.
  • the voltage detection terminal 31 and the connection terminal 21 are made to be narrower than the thickness T when they are overlapped.
  • a plating layer P having a lower elastic modulus than that of the annular member 40 is provided on the surface of the annular member 40 in contact with the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31.
  • the plating layer P for example, Sn plating, Ag plating, Au plating, or the like can be used.
  • the annular member 40 is in contact with the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 through the plating layer P.
  • the voltage detection terminal 31 has a material and a thickness, for example, so as to be flexible so that it can be elastically deformed in a direction intersecting the axis A direction by contact with the plating layer P. .
  • FIGS. 7A and 7B are enlarged side views corresponding to FIGS. 4A and 4B, and the tip 21 a of the connection terminal 21 and the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 are inserted into the annular member 40 with their directions aligned. Shows the state.
  • the elastic deformation portion 41 is elastically deformed from the inside to the outside, and the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 are mutually connected. It is energizing in the direction of pressing. As a result, the opposing surfaces of the flat connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 that overlap in the thickness direction are in close contact with each other to ensure electrical conduction.
  • the elastic deformation portion 41 elastically deforms from the inner side to the outer side of the annular member 40 when the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 are sandwiched, so that the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 are 3.5 N from each other. / Mm 2 is provided so as to be pressed against each other with a force of 2 or more. Specifically, in consideration of the elastic coefficient of the material of the annular member 40, the deformation amount of the elastic deformation portion 41 due to the thickness t2 of the connection terminal 21 and the thickness t1 of the voltage detection terminal 31, the pressing force is The dimensions and shape of the elastic deformation part 41 are designed so as to be obtained.
  • the external terminals 12 and 13 of the plurality of prismatic secondary batteries 1 constituting the cell block 10 are connected by a bus bar 20 and further connected to an external device such as an electric vehicle.
  • the electric energy stored in the secondary battery 1 is supplied to, for example, a motor of the electric vehicle, and the regenerative power energy supplied from the electric vehicle is stored in the rectangular secondary battery 1.
  • the secondary battery module 100 controls charging / discharging of the square secondary battery 1 by detecting the voltage of the square secondary battery 1 by the voltage detection board 3.
  • the secondary battery module 100 when the secondary battery module 100 is mounted on an electric vehicle, the secondary battery module 100 is frequently exposed to external factors such as vibration. In the conventional secondary battery module 100, the binding force between the terminals of the voltage detection board 3 and the bus bar 20 may be reduced due to such external factors. In addition, when a plurality of voltage detection terminals 31 are screwed and connected to the bus bar 20, the workability of the wiring process is poor, which may increase the manufacturing cost of the product.
  • the secondary battery module 100 of the present embodiment includes the annular member 40 that inserts the tip 21a of the connection terminal 21 of the bus bar 20 and the tip 31a of the voltage detection terminal 31 in the direction of the axis A with the directions aligned.
  • the annular member 40 includes an elastic deformation portion 41 that urges the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 in a direction in which they are pressed against each other. Therefore, electrical continuity between the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 can be ensured in one step of inserting the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 into the annular member 40 at the same time, and the assembly work is easy. Therefore, according to the secondary battery module 100 of this embodiment, the workability of the wiring process can be improved and the manufacturing cost of the product can be reduced.
  • connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 are surrounded by the annular member 40, the annular member 40 is prevented from falling off due to external factors such as vibration. Furthermore, in this embodiment, since the connection terminal 21 and the tip 31a of the voltage detection terminal 31 are oriented in the height direction of the rectangular secondary battery 1 perpendicular to the upper surface 11a of the battery container 11, The dropout of the annular member 40 can be more effectively prevented. Further, the elastic deformation portion 41 urges the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 in a direction in which the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 are pressed against each other, thereby causing contact resistance between the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 due to external factors such as vibration. Is prevented from increasing.
  • the annular member 40 of the present embodiment includes an annular main body portion 42, and the elastic deformation portion 41 is supported by the main body portion 42 at both ends in the axis A direction, and the central portion in the axis A direction is curved to form the main body portion. It protrudes inside 42.
  • the elastic deformation part 41 by supporting the both ends of the elastic deformation part 41, the force which presses the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 to each other by the elastic deformation part 41 can be further increased.
  • the contact resistance between the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 is sufficiently small by pressing the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 with a force of 3.5 N / mm 2 or more. can do. Note that if the force pressing the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 is smaller than 3.5 N / mm 2 , the contact resistance cannot be made sufficiently small, and there is a risk of loss of electrical continuity.
  • connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 of the present embodiment are formed in a flat plate shape extending in the direction of the axis A of the annular member 40, and the thickness t1 of the voltage detection terminal 31 is the thickness t2 of the connection terminal 21. It is thinner than. Therefore, the voltage detection terminal 31 is more easily elastically deformed than the connection terminal 21 when the voltage detection terminal 31 and the connection terminal 21 are brought into contact with each other. Thereby, the voltage detection terminal 31 is deformed according to the shape of the connection terminal 21 so that the voltage detection terminal 31 is brought into close contact with the connection terminal 21, and a gap is formed between the voltage detection terminal 31 and the connection terminal 21. Can be prevented. Therefore, the contact resistance between the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 can be further reduced.
  • a plated layer P having a lower elastic modulus than the annular member 40 is provided on the surface of the annular member 40, and the annular member 40 is in contact with the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 through the plated layer P. ing. Accordingly, the plating layer P serves as a cushion layer.
  • the plating layer P is plastically deformed by pressing the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31, and the plating layer P, the connection terminal 21, and the voltage detection terminal 31 are The contact area increases. Therefore, the contact resistance between the plating layer P and the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 is reduced, and the electrical connection path that connects the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 through the plating layer P and the annular member 40 is electrically connected. The resistance can be further reduced.
  • the tip 31a of the voltage detection terminal 31 protrudes in the direction of the axis A of the annular member 40 from the tip 21a of the connection terminal 21, so that the voltage detection is performed as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 can be used as a guide along the inner peripheral surface of the annular member 40. Therefore, the work of inserting the tip 31a of the voltage detection terminal 31 and the tip 21a of the connection terminal 21 through the annular member 40 is facilitated, and the productivity in the manufacturing process of the secondary battery module 100 can be improved.
  • the voltage detection terminal 31 has flexibility to be elastically deformed in a direction intersecting the direction of the axis A of the annular member 40 by contact with the plating layer P. Therefore, when the tip 31a of the voltage detection terminal 31 is used as a guide along the inner peripheral surface of the annular member 40, it is possible to prevent the voltage detection terminal 31 from biting into the plating layer P and damaging the plating layer P. . Thereby, it is possible to effectively prevent an increase in the electrical resistance of the conduction path that conducts the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 through the plating layer P and the annular member 40.
  • the inclined surface 21b facing the outside of the annular member 40 is provided at the distal end portion of the connection terminal 21, and the distal end portion 21A is thinner as being closer to the distal end 21a.
  • a sharp corner is not formed on the inner peripheral surface side of the annular member 40 of the distal end portion 21 ⁇ / b> A of the connection terminal 21. Damage to the plating layer P on the peripheral surface is prevented.
  • the annular member 40 has a pair of elastic deformation portions 41 that sandwich the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31. Accordingly, the amount of deformation of each elastic deformation portion 41 is reduced as compared with the case where only one elastic deformation portion 41 is provided on one side while maintaining the force for pressing the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 together. Alternatively, the elastic force can be reduced. Therefore, the annular member 40 can be reduced in size and weight.
  • the bus bar 20 is welded to the external terminals 12 and 13 of the rectangular secondary battery 1, and the voltage detection terminal 31 is soldered to the voltage detection board 3 that detects the voltage of the rectangular secondary battery 1. Has been. Therefore, when connecting the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31, work such as screwing does not occur, and the assembly work of the secondary battery module 100 is facilitated.
  • the secondary battery module 100 that is highly reliable with respect to external factors and that can be easily assembled.
  • the annular member 40 is made of a conductive metal material.
  • the annular member 40 does not necessarily have conductivity, for example, does not have conductivity.
  • the annular member 40 may be made of an alloy, resin, rubber, ceramic, or the like.
  • FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views of the annular members 40A and 40B including the cantilever elastic deformation portion 41A.
  • one end of the elastic deformation portion 41A is supported by the main body portion 42, the other end protrudes toward the inside of the main body portion 42, and the tip end portion is bent to the opposite side to the protruding direction. Yes.
  • FIG. 8A when a pair of elastically deformable portions 41 that sandwich the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 is provided, the bent tip portion is brought into contact with the inner peripheral surface of the main body portion 42 to be supported. May be. Thereby, the connection terminal 21 and the voltage detection terminal 31 can be clamped with a stronger force.
  • the voltage detection substrate 3 may be a flexible printed circuit board. This modification will be described with reference to FIGS. 9 and 10A to 10C.
  • FIG. 9 is a perspective view of the voltage detection board 3A, the bus bar 20, and the annular member 40 corresponding to FIG. 3 of the above-described embodiment.
  • 10A to 10C are diagrams illustrating examples of arrangement of voltage detection substrates.
  • the voltage detection board 3A is a flexible printed board
  • the portion where the voltage detection terminal 31A is formed is bent using the flexibility of the board, and the voltage detection board 31A
  • the direction of the tip 31 a can be aligned with the direction of the tip 21 a of the connection terminal 21 of the bus bar 20 and can be inserted in the axis A direction of the annular member 40. Therefore, as shown in FIGS. 10A to 10C, the arrangement of the voltage detection board 3A can be freely changed.
  • the tip 21 a of the connection terminal 21 and the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 are aligned in a direction perpendicular to the upper surface 11 a of the battery container 11 of the rectangular secondary battery 1.
  • the orientation of the tip 21 a of the connection terminal 21 and the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 is not limited to a direction perpendicular to the upper surface 11 a of the battery container 11. This modification will be described with reference to FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view of the vicinity of the bus bar 20 of the modified secondary battery module 100A.
  • the tip 21 a of the connection terminal 21 and the tip 31 a of the voltage detection terminal 31 are aligned in the direction along the upper surface 11 a of the battery container 11 of the rectangular secondary battery 1, and It is inserted in the A direction.
  • the secondary battery module 100A can be reduced in size by reducing the size in the direction.

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Abstract

　二次電池モジュール（１００）は、バスバー（２０）の接続端子（２１）の先端（２１ａ）と電圧検出用端子（３１）の先端（３１ａ）とを向きを揃えて軸（Ａ）方向に挿通させる環状部材（４０）を備え、環状部材は、接続端子と電圧検出用端子とを互いに押し付け合う方向に付勢する弾性変形部（４１）を有するので、外的要因に対して信頼性が高く、かつ組立作業が容易である。

Description

二次電池モジュール
　本発明は、複数の電池セルを有し、電気エネルギの供給、蓄積が可能な二次電池モジュールに関する。
　従来から、一端に正の電極、他端に負の電極が設けられた複数の電池が互いに異なる極性の電極に互いに隣り合うように重ねあわされて構成された電池集合体を備えた電源装置が知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。
　特許文献１に記載された電源装置は、互いに隣り合う複数の電池の互いに異なる極性の電極同士を接続することで、これら複数の電池を直列に接続するバスバーを備えている。バスバーには、端子が取り付けられている。この端子は、バスバーに取り付けられる電気接触部と、この電気接触部に連なり、かつ電池の電圧を検出する電圧検出手段に接続される電線に取り付けられる電線接続部とを備えている。端子の電気接触部は、互いに間隔をあけて設けられ、かつ互いの間にバスバーが圧入されてバスバーに接続される一対の挟み片を備えている。
　また、蓄電装置の電圧を検出する電圧検出用端子の電線が圧着される圧着面側が、該蓄電装置の電極と反対方向を向くように、該電圧検出用端子を該電極に接続する構成が開示されている（例えば、下記特許文献２を参照）。特許文献２に記載された蓄電装置では、電圧検出用端子の圧着部がバスバーと共に電池極柱にねじ締め接続されている。
特開２０１１－４０３３５号公報 特開２０１０－２５７６８６号公報
　前記特許文献１に記載の電源装置は、端子の電気接触部が備える一対の挟み片がバスバーに圧入されることで端子とバスバーとを接続している。これにより、ナットを螺合することなく端子をバスバーに取り付けることができ、プレートの端子廻り止め部が不要になるとされている。しかし、挟み片の間にバスバーが圧入される構造では、例えば電源装置の振動等の外的な要因によって、端子とバスバーとの結束力が低下する虞がある。すると、端子とバスバーとの接触抵抗が増加して電気的導通の欠損が生じ、電圧検出手段によって電池の電圧を正確に検出できず、製品の信頼性に悪影響を及ぼす虞がある。
　前記特許文献２に記載の蓄電装置では、複数の電圧検出用端子をねじ締め接続する必要があることから、配線工程の作業性が悪く、製品の製造コストを上昇させる要因になる虞がある。
　本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、外的要因に対して信頼性が高く、かつ組立作業が容易な二次電池モジュールを提供することにある。
　前記の目的を達成すべく、本発明の二次電池モジュールは、バスバーの接続端子の先端と電圧検出用端子の先端とを向きを揃えて軸方向に挿通させる環状部材を備え、前記環状部材は、前記接続端子と前記電圧検出用端子とを互いに押し付け合う方向に付勢する弾性変形部を有することを特徴とする。
　本発明の二次電池モジュールによれば、バスバーの接続端子の先端と電圧検出用端子の先端とを向きを揃えて環状部材に挿通させると、接続端子と電圧検出用端子とが弾性変形部によって互いに押し付け合う方向に付勢されて密着し、電気的導通が確保されるので、外的要因に対して信頼性が高く、かつ組立作業が容易な二次電池モジュールを提供することができる。
　前記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の実施形態に係る二次電池モジュールの分解斜視図。 図１に示す二次電池モジュールの拡大断面図。 図１に示す二次電池モジュールが備える電圧検出基板、バスバーおよび環状部材の拡大斜視図。 図１に示す二次電池モジュールの組立前の拡大側面図。 図４Ａの変形例を示す二次電池モジュールの拡大側面図。 図４Ａおよび図４Ｂに示す接続端子の先端と電圧検出用端子の先端の拡大図。 図３のVI－VI線に沿う環状部材の断面図。 図６Ａに示す環状部材の変形例を示す断面図。 図１に示す二次電池モジュールの組立後の拡大側面図。 図７Ａの変形例を示す二次電池モジュールの拡大側面図。 図６Ａに示す環状部材の変形例を示す断面図。 図６Ｂに示す環状部材の変形例を示す断面図。 図３に示す電圧検出基板の変形例を示す拡大斜視図。 図９に示す電圧検出基板の配置の一例を示す拡大側面図。 図９に示す電圧検出基板の配置の一例を示す拡大側面図。 図９に示す電圧検出基板の配置の一例を示す拡大側面図。 二次電池モジュールの変形例のバスバー近傍を拡大した斜視図。
　以下、本発明の電池モジュールの実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施形態１に係る二次電池モジュール１００の分解斜視図である。図２は、組立後の二次電池モジュール１００の角形二次電池１の幅方向に沿う断面における外部端子近傍の拡大図である。
　二次電池モジュール１００は、複数の扁平な角形二次電池１がセルホルダ２を介して厚さ方向に積層されたセルブロック１０と、角形二次電池１の電圧を検出する電圧検出基板３と、該電圧検出基板３の両側に設けられたバスバーカバー４，４と、これらの上部を覆う上部カバー５を備えている。セルブロック１０の周囲には、一対のエンドプレート６と一対のサイドフレーム８が配置されている。なお、図１では、積層方向の一方のエンドプレート６の図示を省略している。
　角形二次電池１は、矩形箱型の扁平な電池容器１１と正極および負極の外部端子１２，１３を備えている。正極および負極の外部端子１２，１３は電池容器１１の上面１１ａの幅方向両端部に設けられている。電池容器１１の内部には、正極および負極の外部端子１２，１３にそれぞれ接続された正極および負極の電極、並びに電解液等が収容されている。電池容器１１の上面１１ａの幅方向中央部には、電池容器１１の内圧上昇時にガスを放出する安全弁１４が設けられ、安全弁１４の上部はダクト１５によって覆われている。角形二次電池１は、電池容器１１の側面のうち面積が最大の幅広側面１１ｂが互いに対向するように積層されている。
　エンドプレート６は、角形二次電池１の積層方向の両側に配置され、積層方向の両端の角形二次電池１の幅広側面１１ｂに対向している。サイドフレーム８は、角形二次電池１の積層方向に延び、角形二次電池１の幅方向両側に配置されている。一対のサイドフレーム８の両端を、それぞれ一対のエンドプレート６の側端部に、例えばボルト等によって締結することで、セルブロック１０を構成する複数の角形二次電池１は、それぞれセルホルダ２の間に挟持され、厚さ方向および幅方向に固定されている。
　バスバーカバー４は、角形二次電池１の幅方向において電圧検出基板３の両側に配置され、角形二次電池１の積層方向に延びるフレーム状に形成されている。バスバーカバー４は、積層方向に隣接して互いに接続される角形二次電池１の外部端子１２，１３の周囲を区画することで、積層方向に隣接するバスバー同士を隔離して絶縁している。
　電圧検出基板３は、例えばエンドプレート６の内側に配置されたセルホルダ２の上面に設けられた突起にねじ止めされてセルブロック１０上に保持されている。電圧検出基板３は、個々の角形二次電池１の電圧を測定するための素子を備え、図２に示すように、電圧検出用端子３１を有している。電圧検出用端子３１は、例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り、一方向に延びる平板状に形成され、適宜、折り曲げられる。
　本実施形態において、電圧検出用端子３１の先端３１ａは、角形二次電池１の電池容器１１の上面１１ａに垂直な電池容器１１の高さ方向に沿って上方に向けられている。電圧検出用端子３１の先端３１ａは、角形二次電池１の外部端子１２，１３に溶接されるバスバー２０に設けられた接続端子２１と共に、環状部材４０に挿通されている。
　環状部材４０には、バスバー２０の接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａとが、向きを揃えて軸Ａ方向に挿通されている。環状部材４０は、軸Ａ方向に挿通させた接続端子２１と電圧検出用端子３１とを、互いに押し付け合う方向に付勢する弾性変形部４１を備えている。弾性変形部４１は、環状部材４０の内側に突出し、外側に弾性変形可能に設けられている。環状部材４０は、例えば、バスバー２０または電圧検出用端子３１と同じ金属材料、あるいは鉄、ステンレス鋼等、導電性を有する金属材料によって構成されている。
　図３は、二次電池モジュール１００から取り外した電圧検出基板３、バスバー２０および環状部材４０の斜視図であり、電圧検出基板３の電圧検出用端子３１の近傍を拡大して示す斜視図である。
　電圧検出用端子３１の基端部３１ｂは、電圧検出基板３を貫通し、例えばフロー方式によって、電圧検出基板３上の配線にはんだ付けされている。なお、電圧検出用端子３１の基端部３１ｂは、リフロー方式によって電圧検出基板３上の配線にはんだ付けしてもよい。電圧検出用端子３１の基端部３１ｂのリフロー方式のはんだ付けについては、後で図面を用いて説明する。
　バスバー２０は、例えば銅やアルミ等の金属材料からなる平板状の部材をプレス加工等によって成形することによって製造され、長手方向の中央部に湾曲した湾曲部２２が設けられ、一端と他端に平坦な接続部２３，２４が設けられている。角形二次電池１の正極外部端子１２の材料がアルミニウムであり、負極外部端子１３の材料が銅である場合には、バスバー２０の材料としてＡｌ－Ｃｕクラッド材料を用いることが好ましい。
　バスバー２０の接続部２３，２４は、それぞれ隣接する角形二次電池１の外部端子１２，１３に例えば溶接によって接続される。角形二次電池１の負極外部端子１３に接続される接続部２３には、接続部２３に対して垂直に立ち上がる接続端子２１が設けられている。なお、接続端子２１は、例えば図２に示すように、電池容器１１の上面１１ａに向けて下方に折り曲げた後、さらに複数回折り曲げて、先端２１ａを電圧検出用端子３１の先端３１ａと同じ方向に向くようにしてもよい。
　本実施形態では、接続端子２１の材料を電圧検出用端子３１の材料と同じ材料にするために、接続端子２１は、バスバー２０の負極側の接続部２３に設けられている。接続端子２１は、バスバー２０が角形二次電池１の外部端子１２，１３に接続された状態で、電池容器１１の上面１１ａに垂直な角形二次電池１の高さ方向に沿って上方に延びる平板状に設けられている。
　図４Ａは、バスバー２０の接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａとを向きを揃えて環状部材４０の軸Ａ方向に挿通させる前の状態を示す拡大側面図である。図４Ｂは、図４Ａに示す電圧検出用端子３１の変形例を示す拡大側面図である。図５は、図４Ａおよび図４Ｂに示す接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａの拡大図である。
　図４Ａに示すように、電圧検出用端子３１の基端部３１ｂは、電圧検出基板３を貫通して、フロー方式によって、電圧検出基板３の上面の配線にはんだ付けされている。また、電圧検出用端子３１の基端部３１ｂをリフロー方式によって電圧検出基板３上の配線にはんだ付けする場合には、図４Ｂに示すように、電圧検出用端子３１の基端部３１ｂを略直角に折り曲げた接続部３１ｃを電圧検出基板３の下面の配線にはんだ付けする。この場合、電圧検出用端子３１の電圧検出基板３に対して垂直に伸びる部分を湾曲させた湾曲部３１ｄを設けることが好ましい。これにより、電圧検出用端子３１をリフロー方式ではんだ付けする際に、湾曲部３１ｄを弾性変形させて接続部３１ｃを電圧検出基板３に密着させ、電池容器１１の上面１１ａに垂直な方向の寸法公差を吸収することができる。
　図４Ａおよび図４Ｂに示すように、接続端子２１と電圧検出用端子３１は、環状部材４０の軸Ａ方向に延びる平板状に形成され、先端２１ａ，３１ａの向きを揃えて厚さ方向に重ね合わせた状態で、環状部材４０の軸Ａ方向に挿通される。接続端子２１と電圧検出用端子３１を環状部材４０に挿通させる前は、環状部材４０の内側に突出する一対の弾性部材４１，４１の間隔Ｇは、接続端子２１と電圧検出用端子３１の厚さＴよりも狭くなっている。
　図５に示すように、電圧検出用端子３１の厚さｔ１は、接続端子２１の厚さｔ２よりも薄くなっている。また、電圧検出用端子３１の先端３１ａは、接続端子２１の先端２１ａよりも環状部材４０の軸Ａ方向に、高さｈ１だけ突出している。接続端子２１の先端部２１Ａには、環状部材４０の外側を向き、環状部材４０の内周面に対向する傾斜面２１ｂが設けられ、先端部２１Ａは先端２１ａに近いほど厚さｔ２が薄くなっている。
　図６Ａは、図３のVI－VI線に沿う環状部材４０の断面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す環状部材４０の変形例を示す図３のVI－VI線に沿う断面図である。
　図６Ａおよび図６Ｂに示すように、環状部材４０は、例えば矩形の筒状に設けられ、周方向に連続する環状に設けられた本体部４２を有している。弾性変形部４１は、軸Ａ方向の両端が本体部４２に支持され、軸Ａ方向の中央部が湾曲して本体部４２の内側に突出したアーチ状に形成されている。図６Ａに示すように、環状部材４０の軸Ａ方向に交差する方向の両側に、接続端子２１と電圧検出用端子３１を挟持する一対の弾性変形部４１を設けてもよいし、図６Ｂに示すように、環状部材４０の軸Ａ方向に交差する方向の一側に、対向する本体部４２との間で接続端子２１と電圧検出用端子３１を挟持する一つの弾性変形部４１を設けてもよい。図６Ｂに示すように、一つの弾性変形部４１を設ける場合には、環状部材４０の軸Ａ方向に交差する方向に対向する弾性変形部４１と本体部４２との間隔Ｇが図５に示す電圧検出用端子３１と接続端子２１を重ねたときの厚さＴよりも狭くなるようにする。
　環状部材４０の接続端子２１および電圧検出用端子３１と接する表面には、環状部材４０よりも弾性率が低いメッキ層Ｐが設けられている。メッキ層Ｐとして、例えば、Ｓｎメッキ、Ａｇメッキ、Ａｕメッキ等を用いることができる。環状部材４０は、メッキ層Ｐを介して接続端子２１と電圧検出用端子３１に接する。また、電圧検出用端子３１は、メッキ層Ｐとの当接によって軸Ａ方向と交差する方向に弾性変形することが可能な可撓性を有するように、例えば材質および厚さが設定されている。
　図７Ａおよび図７Ｂは、図４Ａおよび図４Ｂに対応する拡大側面図であり、それぞれ、接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａとを向きを揃えて環状部材４０に挿通させた状態を示している。
　環状部材４０に接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａと挿通させることで、弾性変形部４１が内側から外側に弾性変形し、接続端子２１と電圧検出用端子３１とを互いに押し付け合う方向に付勢している。これにより、厚さ方向に重なり合う平板状の接続端子２１と電圧検出用端子３１との対向する面が密着して電気的導通が確保されている。
　弾性変形部４１は、接続端子２１と電圧検出用端子３１を挟持したときに、環状部材４０の内側から外側に弾性変形することで、接続端子２１と電圧検出用端子３１とが互いに３．５Ｎ／ｍｍ２以上の力で押し付け合うように設けられる。具体的には、環状部材４０の材料の弾性係数、接続端子２１の厚さｔ２と電圧検出用端子３１の厚さｔ１による弾性変形部４１の変形量等を考慮して、前記の押し付け力が得られるように、弾性変形部４１の寸法および形状を設計する。
　次に、以上の構成を備えた本実施形態の二次電池モジュール１００の作用について説明する。
　二次電池モジュール１００は、セルブロック１０を構成する複数の角形二次電池１の外部端子１２，１３がバスバー２０によって接続され、さらに電気自動車等の外部の装置に接続されることで、角形二次電池１に蓄積した電気エネルギを、例えば電気自動車のモータに供給し、電気自動車から供給された回生電力エネルギを角形二次電池１に蓄積する。ここで、二次電池モジュール１００は、電圧検出基板３によって角形二次電池１の電圧を検出することで、角形二次電池１の充放電を制御する。
　例えば、二次電池モジュール１００が電気自動車に搭載される場合、二次電池モジュール１００は振動等の外的な要因に頻繁に晒される。従来の二次電池モジュール１００では、このような外的な要因によって、電圧検出基板３の端子とバスバー２０との結束力が低下する虞があった。また、複数の電圧検出用端子３１をバスバー２０にねじ締め接続する場合には、配線工程の作業性が悪く、製品の製造コストを上昇させる要因になる虞があった。
　これに対し、本実施形態の二次電池モジュール１００は、バスバー２０の接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａとを向きを揃えて軸Ａ方向に挿通させる環状部材４０を備え、環状部材４０は、接続端子２１と電圧検出用端子３１とを互いに押し付け合う方向に付勢する弾性変形部４１を有している。そのため、環状部材４０に接続端子２１と電圧検出用端子３１を同時に挿通させる一工程で接続端子２１と電圧検出用端子３１との電気的導通を確保することができ、組立作業が容易である。したがって、本実施形態の二次電池モジュール１００によれば、配線工程の作業性を向上させ、製品の製造コストを低減することができる。
　また、接続端子２１と電圧検出用端子３１が環状部材４０によって周囲を囲まれた状態になるため、振動等の外的な要因によって環状部材４０が脱落することが防止される。さらに、本実施形態では、接続端子２１と電圧検出用端子３１の先端３１ａが、電池容器１１の上面１１ａに垂直な角形二次電池１の高さ方向に向いているため、重力の作用によって、環状部材４０の脱落をより効果的に防止することができる。さらに、弾性変形部４１によって接続端子２１と電圧検出用端子３１とを互いに押し付け合う方向に付勢することで、振動等の外的な要因によって接続端子２１と電圧検出用端子３１との接触抵抗が増加することが防止される。
　また、本実施形態の環状部材４０は、環状の本体部４２を備え、弾性変形部４１は、軸Ａ方向の両端が本体部４２に支持され、軸Ａ方向の中央部が湾曲して本体部４２の内側に突出している。このように、弾性変形部４１の両端が支持されることで、弾性変形部４１によって接続端子２１と電圧検出用端子３１とを互いに押し付ける力をより大きくすることができる。
　例えばこのような構成により、接続端子２１と電圧検出用端子３１とを３．５Ｎ／ｍｍ２以上の力で押しつけて、接続端子２１と電圧検出用端子３１との間の接触抵抗を十分に小さくすることができる。なお、接続端子２１と電圧検出用端子３１とを押し付ける力が３．５Ｎ／ｍｍ２よりも小さいと、接触抵抗を十分に小さくすることができず、電気的導通の欠損が生じる虞がある。
　また、本実施形態の接続端子２１と電圧検出用端子３１は、環状部材４０の軸Ａ方向に延びる平板状に形成され、電圧検出用端子３１の厚さｔ１は、接続端子２１の厚さｔ２よりも薄くされている。そのため、電圧検出用端子３１と接続端子２１とを重ね合わせて接触させる際に、電圧検出用端子３１が接続端子２１よりも弾性変形しやすくなる。これにより、接続端子２１の形状に合わせて電圧検出用端子３１を変形させて電圧検出用端子３１を接続端子２１に密着させ、電圧検出用端子３１と接続端子２１との間に隙間ができることを防止できる。したがって、接続端子２１と電圧検出用端子３１との間の接触抵抗をより小さくすることができる。
　本実施形態では、環状部材４０の表面に、該環状部材４０よりも弾性率が低いメッキ層Ｐが設けられ、環状部材４０はメッキ層Ｐを介して接続端子２１と電圧検出用端子３１に接している。これにより、メッキ層Ｐがクッション層の役割を果たし、例えばメッキ層Ｐが接続端子２１および電圧検出用端子３１が押圧されて塑性変形し、メッキ層Ｐと接続端子２１および電圧検出用端子３１との接触面積が増加する。したがって、メッキ層Ｐと接続端子２１および電圧検出用端子３１との接触抵抗が低減され、メッキ層Ｐおよび環状部材４０を介して接続端子２１と電圧検出用端子３１とを導通させる導通パスの電気抵抗をより低下させることができる。
　また、本実施形態では、電圧検出用端子３１の先端３１ａが、接続端子２１の先端２１ａよりも環状部材４０の軸Ａ方向に突出しているので、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、電圧検出用端子３１の先端３１ａおよび接続端子２１の先端２１ａを環状部材４０に挿通させる際に、環状部材４０の内周面に電圧検出用端子３１の先端３１ａを沿わせてガイドとして用いることができる。したがって、電圧検出用端子３１の先端３１ａおよび接続端子２１の先端２１ａを環状部材４０に挿通させる作業が容易になり、二次電池モジュール１００の製造工程における生産性を向上させることができる。
　また、本実施形態では、電圧検出用端子３１が、メッキ層Ｐとの当接によって環状部材４０の軸Ａ方向と交差する方向に弾性変形する可撓性を有している。そのため、電圧検出用端子３１の先端３１ａを環状部材４０の内周面に沿わせてガイドとして用いる際に、電圧検出用端子３１がメッキ層Ｐに食い込んでメッキ層Ｐが損傷することを防止できる。これにより、メッキ層Ｐおよび環状部材４０を介して接続端子２１と電圧検出用端子３１とを導通させる導通パスの電気抵抗が増加することを、効果的に防止できる。
　また、本実施形態では、接続端子２１の先端部に環状部材４０の外側を向く傾斜面２１ｂが設けられ、先端部２１Ａは先端２１ａに近いほど厚さが薄くなっている。これにより、接続端子２１の先端部２１Ａの環状部材４０の内周面側に鋭い角部が形成されなくなるので、接続端子２１の先端部２１Ａを環状部材４０に挿通させる際の環状部材４０の内周面のメッキ層Ｐの損傷が防止される。
　また、本実施形態では、環状部材４０が、接続端子２１と電圧検出用端子３１を挟持する一対の弾性変形部４１を有している。これにより、接続端子２１と電圧検出用端子３１を互いに押し付ける力を維持しつつ、弾性変形部４１を片側に一つだけ設ける場合と比較して、個々の弾性変形部４１の変形量を小さくし、または弾性力を小さくすることができる。したがって、環状部材４０の小型軽量化が可能になる。
　また、本実施形態では、バスバー２０は、角形二次電池１の外部端子１２，１３に溶接され、電圧検出用端子３１は、角形二次電池１の電圧を検出する電圧検出基板３にはんだ付けされている。したがって、接続端子２１と電圧検出用端子３１の接続時にねじ止め等の作業は発生せず、二次電池モジュール１００の組立作業が容易になる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、外的要因に対して信頼性が高く、かつ組立作業が容易な二次電池モジュール１００を提供することができる。
　なお、前述の実施形態では、環状部材４０が導電性を有する金属材料によって構成されている場合について説明したが、環状部材４０は必ずしも導電性を有する必要はなく、例えば、導電性を有さない合金、樹脂、ゴム、セラミック等によって環状部材４０を構成してもよい。
　また、前述の実施形態では、環状部材４０の弾性変形部４１の軸Ａ方向の両端が本体部４２に支持されている構成について説明したが、弾性変形部４１は、軸Ａ方向の一端が本体部４２に支持されて本体部４２の内側に突出している構成であってもよい。この変形例について、図８Ａおよび部８Ｂを用いて説明する。
　図８Ａおよび図８Ｂは、片持ち梁式の弾性変形部４１Ａを備える環状部材４０Ａ，４０Ｂの断面図である。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、弾性変形部４１Ａは、一端が本体部４２に支持され、他端が本体部４２の内側に向けて突出し、先端部が突出方向と反対側に屈曲されている。図８Ａに示すように、接続端子２１と電圧検出用端子３１を挟持する一対の弾性変形部４１を備える場合には、屈曲された先端部を本体部４２の内周面に当接させて支持してもよい。これにより、より強い力で接続端子２１と電圧検出用端子３１を挟持することができる。
　また、電圧検出用基板３はフレキシブルプリント基板であってもよい。この変形例について、図９および図１０Ａから図１０Ｃを用いて説明する。
　図９は、前述の実施形態の図３に対応する、電圧検出基板３Ａ、バスバー２０および環状部材４０の斜視図である。図１０Ａから図１０Ｃは、電圧検出用基板の配置の例を示す図である。図９に示すように、電圧検出基板３Ａがフレキシブルプリント基板である場合には、基板の可撓性を利用して電圧検出用端子３１Ａが形成された部分を湾曲させ、電圧検出用端子３１Ａの先端３１ａの向きをバスバー２０の接続端子２１の先端２１ａの向きと揃えて環状部材４０の軸Ａ方向に挿通させることができる。そのため、図１０Ａから図１０Ｃに示すように、電圧検出基板３Ａの配置を自由に変更することができる。
　また、前述の実施形態では、接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａとを、角形二次電池１の電池容器１１の上面１１ａに垂直な方向に揃えて環状部材４０の軸Ａ方向に挿通させていたが、接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａの向きは、電池容器１１の上面１１ａに垂直な方向に限定されない。この変形例について、図１１を用いて説明する。
　図１１は、変形例の二次電池モジュール１００Ａのバスバー２０近傍を拡大した斜視図である。図１１に示すように、接続端子２１の先端２１ａと電圧検出用端子３１の先端３１ａは、角形二次電池１の電池容器１１の上面１１ａに沿う方向に向きを揃えて、環状部材４０の軸Ａ方向に挿通されている。これにより、前述の実施形態において説明した二次電池モジュール１００と同様の効果を得ることができるだけでなく、接続端子２１、電圧検出用端子３１、および環状部材４０の角形二次電池１の高さ方向の寸法を小さくして、二次電池モジュール１００Ａを小型化することができる。
　以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。前述の実施形態は本発明を解りやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されない。
１…二次電池、１１…電池容器、１１ａ…上面、１２，１３…外部端子、２０…バスバー、２１…接続端子、２１ａ…先端、２１Ａ…先端部、２１ｂ…傾斜面、３１…電圧検出用端子、３１ａ…先端、４０…環状部材、４１…弾性変形部、４２…本体部、Ａ…軸、Ｐ…メッキ層、ｔ１…電圧検出用端子の厚さ、ｔ２…接続端子の厚さ

Claims (13)

  1. 　バスバーの接続端子の先端と電圧検出用端子の先端とを向きを揃えて軸方向に挿通させる環状部材を備え、
    　前記環状部材は、前記接続端子と前記電圧検出用端子とを互いに押し付け合う方向に付勢する弾性変形部を有することを特徴とする二次電池モジュール。
  2. 　前記環状部材は、環状の本体部を備え、
    　前記弾性変形部は、前記軸方向の両端が前記本体部に支持され、前記軸方向の中央部が湾曲して前記本体部の内側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
  3. 　前記接続端子と前記電圧検出用端子は、前記軸方向に延びる平板状に形成され、
    　前記電圧検出用端子の厚さは、前記接続端子の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二次電池モジュール。
  4. 　前記環状部材の表面に該環状部材よりも弾性率が低いメッキ層が設けられ、該環状部材は該メッキ層を介して前記接続端子と前記電圧検出用端子に接することを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
  5. 　前記電圧検出用端子の先端が、前記接続端子の先端よりも前記軸方向に突出していることを特徴とする請求項４に記載の二次電池モジュール。
  6. 　前記電圧検出用端子は、前記メッキ層との当接によって前記軸方向と交差する方向に弾性変形する可撓性を有することを特徴とする請求項５に記載の二次電池モジュール。
  7. 　前記接続端子の先端部に前記環状部材の外側を向く傾斜面が設けられ、該先端部は先端に近いほど厚さが薄くなることを特徴とする請求項４に記載の二次電池モジュール。
  8. 　前記弾性変形部は、弾性変形によって前記接続端子と前記電圧検出用端子とを３．５Ｎ／ｍｍ２以上の力で押しつけるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の二次電池モジュール。
  9. 　前記環状部材は、前記接続端子と前記電圧検出用端子を挟持する一対の弾性変形部を有することを特徴とする請求項８に記載の二次電池モジュール。
  10. 　前記バスバーは、二次電池の外部端子に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
  11. 　前記電圧検出用端子は、二次電池の電圧を検出する電圧検出基板にはんだ付けされていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
  12. 　前記環状部材は、導電性を有する金属材料によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
  13. 　前記接続端子の先端と前記電圧検出用端子の先端とを、二次電池の電池容器の上面に沿う方向に向きを揃えて前記環状部材の軸方向に挿通させることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017054808A (ja) * 2015-08-31 2017-03-16 タイコ エレクトロニクス ユーケー リミテッド ブレードコネクタを有するコネクタアセンブリ
WO2018155093A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池モジュール
WO2018155090A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 組電池及び組電池用バスバ
JP2018530884A (ja) * 2016-03-02 2018-10-18 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ 電池モジュール
JP2020504425A (ja) * 2016-12-27 2020-02-06 ユラ・コーポレイション・カンパニー・リミテッドＹｕｒａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． バスバーアセンブリ及びフレーム組立体

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6369625B2 (ja) * 2015-03-23 2018-08-08 三洋電機株式会社 電源装置
JP6508355B2 (ja) * 2015-10-28 2019-05-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池モジュールと電気機器の接続構造
KR102161287B1 (ko) * 2017-12-11 2020-09-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP7080474B2 (ja) 2018-04-16 2022-06-06 パール楽器製造株式会社 キックパッドの支持装置
JP2019207823A (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール、及び蓄電モジュール
KR20210156089A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바와 전압 센싱부재의 연결구조로서 비용접 방식 구조가 적용된 배터리 모듈

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003178796A (ja) * 2001-10-01 2003-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型アルカリ蓄電池
JP2009187895A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Nec Tokin Corp 組電池および電池パック
JP2009231138A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toshiba Corp 電池パック
JP2010257686A (ja) 2009-04-23 2010-11-11 Toyota Motor Corp 蓄電装置の漏液伝達抑制構造及びバスバーモジュール
JP2011040335A (ja) 2009-08-18 2011-02-24 Yazaki Corp 電源装置
WO2011052699A1 (ja) * 2009-10-28 2011-05-05 矢崎総業株式会社 バッテリ極柱接続用バスバーとこれを用いたバッテリ電圧監視装置
JP2011119075A (ja) * 2009-12-01 2011-06-16 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 電池間接続装置
WO2013080780A1 (ja) * 2011-11-30 2013-06-06 株式会社オートネットワーク技術研究所 コネクタ及びワイヤーハーネス

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100341192C (zh) 2001-10-01 2007-10-03 松下电器产业株式会社 密闭型碱性蓄电池
JP5508923B2 (ja) * 2010-04-09 2014-06-04 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電モジュール

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003178796A (ja) * 2001-10-01 2003-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型アルカリ蓄電池
JP2009187895A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Nec Tokin Corp 組電池および電池パック
JP2009231138A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toshiba Corp 電池パック
JP2010257686A (ja) 2009-04-23 2010-11-11 Toyota Motor Corp 蓄電装置の漏液伝達抑制構造及びバスバーモジュール
JP2011040335A (ja) 2009-08-18 2011-02-24 Yazaki Corp 電源装置
WO2011052699A1 (ja) * 2009-10-28 2011-05-05 矢崎総業株式会社 バッテリ極柱接続用バスバーとこれを用いたバッテリ電圧監視装置
JP2011119075A (ja) * 2009-12-01 2011-06-16 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 電池間接続装置
WO2013080780A1 (ja) * 2011-11-30 2013-06-06 株式会社オートネットワーク技術研究所 コネクタ及びワイヤーハーネス

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3082177A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017054808A (ja) * 2015-08-31 2017-03-16 タイコ エレクトロニクス ユーケー リミテッド ブレードコネクタを有するコネクタアセンブリ
JP2018530884A (ja) * 2016-03-02 2018-10-18 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ 電池モジュール
JP2020504425A (ja) * 2016-12-27 2020-02-06 ユラ・コーポレイション・カンパニー・リミテッドＹｕｒａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． バスバーアセンブリ及びフレーム組立体
US11376969B2 (en) 2016-12-27 2022-07-05 Yura Corporation Co., Ltd. Bus bar assembly and frame assembly
WO2018155093A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池モジュール
WO2018155090A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 組電池及び組電池用バスバ
JPWO2018155090A1 (ja) * 2017-02-27 2019-06-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 組電池及び組電池用バスバ

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