WO2015099072A1 - 電線接続構造 - Google Patents

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battery
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喜章 市川
博貴 向笠
弘訓 小池
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Yazaki Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a wire connection structure.
  • Patent Document 1 discloses a conductor in which a plurality of bus bars and flat cables are arranged in an insulating frame combined with a battery pack body, and a cut is made in a predetermined shape between conductor wires of the flat cable, leaving a root and separated.
  • a high voltage detection module device for welding a wire to a predetermined bus bar is described.
  • Patent Document 2 includes a plurality of bus bars that electrically connect electrode terminals of adjacent unit cells, and an FFC (flexible flat cable) for measuring the voltage of the unit cell, and exposes the FFC.
  • the battery module which connects the conductor and each bus bar by welding is described.
  • Patent Document 1 when connecting each conductor of the flat cable to the bus bar, it is necessary to process the flat cable before the connection.
  • Patent Document 1 it is necessary to cut in a predetermined shape between each conductor wire of a flat cable, cut each conductor wire leaving the root, and bend it at the root portion.
  • Patent Document 2 it is necessary to peel the FFC insulating resin with a laser to expose the conductor corresponding to each bus bar.
  • the objective is the electric wire connection structure which can connect each conductor of a flat cable to a bus bar, without requiring the process of a flat cable in advance. It is to provide.
  • an electric wire connection structure includes a plurality of linear conductors and an insulator that covers the linear conductors that are spaced apart and arranged on the same plane.
  • a flat cable and electrode terminals provided on at least two battery cells connected in the same direction among a plurality of battery cells stacked in the same direction constituting the battery module, and the electrode terminals arranged in the same direction
  • a connecting member having an inner edge of the pressure contact groove in contact with the linear conductor exposed from the insulator when being press-fitted into the pressure contact groove, and the connection portion. It is characterized by electrically connecting the body to the bus bar.
  • the connecting member is electrically connected to the bus bar by welding a part of the connecting member main body to the bus bar.
  • the connecting member is extended from the bus bar.
  • bus bar and the connection member are formed by punching a metal flat plate, and the connection member main body is formed so that a direction in which the press contact blade portion is press-fitted is perpendicular to the flat bus bar. It is desirable to be bent.
  • this electric wire connection structure of the present invention it is not necessary to process the flat cable in advance. Therefore, this electric wire connection structure can reduce the process for manufacturing a battery wiring module.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a battery wiring module to which the wire connection structure of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a battery wiring module to which the electric wire connection structure of the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a battery pack in which the battery wiring module shown in FIGS. 1 and 2 is assembled to the battery module.
  • FIG. 4 is a plan view showing a battery pack in which the battery wiring module shown in FIGS. 1 and 2 is assembled to the battery module.
  • FIG. 5A is a perspective view illustrating one embodiment of a connection member used in the wire connection structure of the present invention.
  • FIG. 5B is a side view illustrating one embodiment of a connection member used in the wire connection structure of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7A is a perspective view illustrating another embodiment of a connection member used in the wire connection structure of the present invention.
  • FIG. 7B is a side view illustrating another embodiment of the connection member used in the wire connection structure of the present invention.
  • FIG. 8A is a plan view of the connecting member for explaining a process of forming the connecting member shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 8B is a plan view of the connecting member for explaining a process of forming the connecting member shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 8C is a plan view of the connection member for explaining a process of forming the connection member shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 8D is a plan view of the connecting member for explaining a process of forming the connecting member shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a battery wiring module to which the wire connection structure of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a battery wiring module to which the electric wire connection structure of the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a battery pack in which the battery wiring module shown in FIGS. 1 and 2 is assembled to the battery module.
  • FIG. 4 is a plan view showing a battery pack in which the battery wiring module shown in FIGS. 1 and 2 is assembled to the battery module.
  • 7A and 7B are a perspective view and a side view for explaining another embodiment of the connecting member used in the electric wire connecting structure of the present invention.
  • 8A to 8D are views for explaining a process of forming the connection member shown in FIGS. 7A and 7B, and are plan views of the connection member in one process, respectively.
  • the electric wire connection structure of this embodiment is applied to the battery wiring module 10 shown in FIGS.
  • the battery wiring module 10 is mounted on a battery module 20 (FIGS. 3 and 4) configured by twelve battery cells 21a, 21b,.
  • the battery module 20 includes any one of the electrode terminals 22a, 22b, ..., 22l in each battery cell 21a, 21b, ..., 21l, and the other electrode terminal 22a,
  • the battery cells 21a, 21b,..., 21l are stacked in the same direction so that 22b,.
  • the positive electrode terminals and the negative electrode terminals are alternately arranged, or the same poles are arranged side by side. It has been known.
  • a plurality of predetermined battery cells 21a, 21b, ..., 21l are arranged in the same row so that the plurality of battery cells 21a, 21b, ..., 21l are connected in series or in parallel.
  • the electrode terminals 22a, 22b,..., 22l are connected by a connecting member (first connecting member) such as a bus bar 12a.
  • the first connection member is provided with electrode terminals 22a, 22b,...
  • the illustrated battery wiring module 10 includes a bus bar 12a that electrically connects positive and negative terminals in adjacent battery cells 21a, 21b, ..., 21l.
  • the battery wiring module 10 is connected to the battery module 20 to connect the battery cells 21a, 21b,.
  • the battery pack 1 includes a battery wiring module 10 and a battery module 20.
  • the battery wiring module 10 includes a flat cable 11, a bus bar 12, a connection member 13, and a connector 14 as shown in FIGS. 1 and 2. 3 and 4, the battery wiring module 10 includes electrode terminals 22 a, 22 b,..., 22 l arranged on one side in the battery module 20 and electrodes arranged on the other side in the battery module 20. The terminals 22a, 22b,.
  • the flat cable 11 is a belt-like cable, and as shown in FIG. 6, a plurality of linear conductors 111 and an insulator 112 that covers the linear conductors 111 that are arranged in parallel and on the same plane. And having.
  • the linear conductor 111 is made of a conductive metal material. Each of the linear conductors 111 is connected to a different bus bar 12 and functions as an electric wire (voltage detection line) for detecting a voltage generated in the bus bar 12. That is, in the battery wiring module 10, combinations each having an electrical connection relationship between one linear conductor 111 and one bus bar 12 are set.
  • the linear conductor 111 may be referred to as a voltage detection line 111.
  • the insulator 112 is made of various insulating materials having high insulating properties.
  • the insulator 112 is formed so as to accommodate the voltage detection lines 111 arranged in parallel on the same plane. As a result, the voltage detection lines 111 are kept insulated from each other.
  • a member that accommodates the voltage detection line 111 is referred to as a connecting portion 112a.
  • one end of a plurality of bus bars 12 is buried in the connecting portion 112 a. Accordingly, the plurality of bus bars 12 are held by the connecting portion 112a.
  • a fixing portion 112b in which the other ends of the plurality of bus bars 12 are buried is formed on the opposite side of the connecting portion 112a across the bus bar 12.
  • the plurality of bus bars 12 are also held by the fixing portion 112b.
  • Each of the plurality of bus bars 12 is held at one end and the other end by the connecting portion 112a and the fixing portion 112b, so that the falling off from the insulator 112 is suppressed.
  • the bus bar 12 is a flat member.
  • the bus bar 12 is made of a conductive metal material.
  • the bus bar 12 has a rectangular shape as a whole, and a through hole 121 is formed in the plate thickness direction.
  • the bus bar 12 includes two types of bus bars 12a and 12b having different shapes. *
  • One bus bar 12a includes two through-holes 121 arranged in parallel along the longitudinal direction of the rectangular bus bar 12a.
  • the negative terminal 22b in the battery cell 21b is inserted into one through hole 121
  • the positive terminal 22c in the battery cell 21c is inserted into the other through hole 121 (FIG. 4).
  • Another bus bar 12b has one through-hole 121 provided near the center of the rectangular bus bar 12b. As shown in FIGS. 3 and 4, the bus bar 12 b is inserted into the through hole 121 with the positive terminal 22 a of the battery cell 21 a located on one outermost side of the battery module 20, and the other of the battery modules 20. A battery cell having a negative electrode terminal 22l of the outermost battery cell 21l inserted into the through hole 121 is prepared.
  • the battery wiring module 10 includes six bus bars 12a arranged with the through holes 121 arranged in a line (battery wiring positioned on the lower side in FIG. 4). Module 10), five bus bars 12a and two bus bars 12b are arranged such that through holes 121 are arranged in a row and two bus bars 12b are positioned on both sides of the five bus bars 12a (FIG. Battery wiring module 10) located on the upper side in FIG. In the state where these two battery wiring modules 10 are assembled to the battery module 20, the bus bars 12 a are alternately arranged as shown in FIGS. 3 and 4.
  • each of the bus bar 12 a and the bus bar 12 b is embedded in the connecting portion 112 a of the insulator 112 and held at the connecting portion 112 a, and the other end is embedded in the fixing portion 112 b of the insulator 112. And it is hold
  • rectangular through holes 122 are formed between two adjacent bus bars 12a and between the adjacent bus bars 12a and 12b. For this reason, between the two adjacent bus bars 12a and between the adjacent bus bars 12a and 12b are spaced apart.
  • the bus bar 12 a and the bus bar 12 b held by the insulator 112 are handled integrally with the flat cable 11.
  • the battery wiring module 10 eliminates the need to individually attach the bus bar 12a and the bus bar 12b to the electrode terminals 22a, 22b,.
  • the bus bar 12a and the bus bar 12b are arranged on the same plane as the plane on which the voltage detection line 111 is arranged. For this reason, the flat cable 11, the bus bar 12a, and the bus bar 12b are formed in a band shape as a whole.
  • connection member 13 is a member for electrically connecting one voltage detection line 111 and one bus bar 12a. That is, the connection member 13 is provided for each combination of the linear conductor 111 and the bus bar 12a.
  • the connection member 13 is made of a conductive metal material, and includes a connection member main body 131 and a press contact blade portion 132 coupled to the connection member main body 131, as shown in FIGS.
  • the connecting member main body 131 has, for example, a rod shape extending in the parallel direction of the voltage detection lines 111 and is opposed to at least one of the voltage detection lines 111.
  • One end of the connection member main body 131 is disposed so as to face a predetermined voltage detection line 111, and is connected to a press contact blade portion 132 extending toward the voltage detection line 111.
  • the other end of the connection member main body 131 is disposed on the predetermined bus bar 12a side and is bent toward the bus bar 12a.
  • the other end of the connection member main body 131 is referred to as a welded portion 133.
  • the length of the connecting member main body 131 in the longitudinal direction is appropriately designed according to the distance between the voltage detection line 111 to be connected to the connecting member 13 and the bus bar 12a.
  • the pressure contact blade portion 132 is formed with a pressure contact blade 132a that cuts through the connection portion 112a by biting into the connection portion 112a of the flat cable 11.
  • the press contact blade 132a is formed in a U shape, and a blade is formed along the U shape.
  • a pressure contact groove 132b is formed between the blades facing each other in the pressure contact blade 132a.
  • the connecting member 13 as shown in FIG. 6, the pressure detection blade portion 132 is press-fitted into the connecting portion 112a so that the voltage detection wire 111 of the flat cable 11 enters the pressure contact groove 132b, thereby surrounding the voltage detection wire 111.
  • the connecting portion 112a is cut off to expose the voltage detection line 111. As shown in FIG.
  • the press-fitting of the press-contact blade portion 132 into the connecting portion 112a is restricted when the voltage detection line 111 reaches the deepest portion of the press-contact groove 132b.
  • the voltage detection line 111 exposed from the connection part 112a contacts the press contact blade 132a (especially the deepest part of the press contact groove 132b) which forms the press contact groove 132b. In this way, the press contact blade part 132 press-fitted into the connecting part 112 a is connected to the voltage detection line 111.
  • the connector 14 is provided on one end side of the flat cable 11 in the longitudinal direction.
  • the connector 14 holds a plurality of terminals therein, and each terminal is connected to any one of the voltage detection lines 111 of the flat cable 11.
  • the connector 14 is connected to a voltage monitoring unit (not shown) provided in the battery pack 1. Thereby, the voltage monitoring unit can determine the presence / absence of abnormality of the battery module 20 based on the voltage value between the battery cells 21a, 21b,..., 21l input via each voltage detection line 111. .
  • the battery wiring module 10 described above is attached to the battery module 20
  • alignment is performed such that the rectangular through hole 122 is inserted into the partition portion 23 extending upward from between the battery cells 21a, 21b,.
  • the battery wiring module 10 is brought closer to the battery module 20.
  • the electrode terminals 22a, 22b,..., 22l are inserted into the through holes 121 of the bus bars 12, and the electrode terminals 22a, 22b,.
  • the battery wiring module 10 is mounted on the battery module 20.
  • the welding part 133 located at the other end of the connection member main body 131 is bent toward the bus bar 12a.
  • the welded part 133 is bent in the same direction as or equivalent to the direction in which the press contact blade part 132 extends from the connection member main body 131.
  • the welded portion 133 bent in this manner abuts against the bus bar 12a between the two through holes 121 of the bus bar 12a as shown in FIGS. 1 to 4 when the press contact blade portion 132 is press-fitted into the connecting portion 112a. .
  • the welded portion 133 is welded to the bus bar 12a.
  • the welding part 133 which is a part of the connection member main body 131 is welded, whereby the connection member main body 131 is electrically connected to the bus bar 12a.
  • connection member main body 131 As shown in FIG. 6, the other end of the connecting member main body 131 is bent so that the connecting member main body 131 does not come into contact with the connecting portion 112a that is thicker than the voltage detection line 111 and the bus bar 12a. This is to make a detour.
  • the connecting member 13 is attached to the connecting portion 112a so that the connecting member main body 131 contacts the connecting portion 112a.
  • an external force in a direction opposite to the direction in which the press contact blade portion 132 is press-fitted into the connecting portion 112 a acts on the connecting member main body 131.
  • connection member 13 may remove
  • connection member main body 131 of the present embodiment if the other end is bent as in the connection member main body 131 of the present embodiment, the connection member main body 131 does not contact the connecting portion 112a. For this reason, in this embodiment, the situation where the connection member 13 will remove
  • connection member 13B extends from the bus bar 12b.
  • the connecting member 13B is formed by bending a predetermined portion of the connecting member main body 131 so that the direction D (FIGS. 8B to 8D) for press-fitting the press contact blade portion 132 is perpendicular to the flat bus bar 12b.
  • the A manufacturing method for manufacturing the bus bar 12b including the connecting member 13B will be described below.
  • a flat metal plate 50 is prepared.
  • the metal flat plate 50 is punched out.
  • the punched metal flat plate 50 includes a bus bar main body 51 in which a through-hole 121 is formed, a rod-shaped part 52 to be a rear connection member main body 131, a blade body 53 to be a rear pressure contact blade 132, and a bus bar main body.
  • An extending portion 54 that connects the portion 51 and the rod-shaped portion 52 is formed.
  • the bus bar main body 51, the rod-shaped part 52, the blade body part 53, and the extending part 54 are formed on the same plane.
  • the blade portion 53 is rotated 90 degrees about the longitudinal direction of the rod-like portion 52 as the rod-like portion 52 is twisted.
  • the blade body 53 stands up with respect to the bus bar main body 51.
  • the direction D for press-fitting the press contact blade 132 is perpendicular to the flat bus bar 12b (bus bar main body 51) and above the bus bar 12b (bus bar main body 51) (frontward in FIG. 8C). become.
  • the bus bar 12b having the connecting member 13B formed by the rod-like portion 52 and the blade body portion 53 is manufactured. According to the bus bar 12b having the connection member 13B, it is not necessary to weld the connection member 13B and the bus bar 12b. Such a bus bar 12b is particularly useful in a situation where it is difficult to attach a separate connection member 13 like the bus bar 12a described above.
  • the method of twisting and bending the rod-shaped portion 52 is not limited to the method described with reference to FIGS. 8A to 8D.
  • the rod-shaped portion 52 may be bent so that the direction D in which the press-contact blade portion 132 is press-fitted is perpendicular to the flat-plate-shaped bus bar main body 51.
  • the wire connection structure of the present embodiment is configured to press-fit the press contact blade portion 132 provided in the connection members 13 and 13B into the connection portion 112a when connecting the voltage detection line 111 of the flat cable 11 and the bus bar 12. For this reason, it is not necessary to apply a prior process to the flat cable as in the prior art. Therefore, this electric wire connection structure can reduce the process for manufacturing a battery wiring module.
  • the electric wire connection structure of the present embodiment is a structure in which a part of the connection member main body 131 (particularly the welded portion 133) is welded to the bus bar 12. Thereby, this electric wire connection structure can fix the connection member main body 131 firmly and simply with respect to the bus-bar 12.
  • the electric wire connection structure of the present embodiment has a configuration in which the connection member 13B extends from the bus bar 12b.
  • the bus bar 12b and the connection member 13B are formed by punching the metal flat plate 50. If it is this structure, the bus-bar with a connection member can be manufactured by press molding which is a comparatively simple method. Further, with this configuration, it is not necessary to weld the connection member 13B and the bus bar 12b. Such a bus bar 12 b is particularly useful in a situation where it is difficult to attach a separate connection member 13 to the bus bar 12.
  • wire connection structure of the present embodiment a structure in which the bus bar 12 is held by the insulator 112 of the flat cable 11 is described as one form.
  • the wire connection structure of the present embodiment is not limited to application to this holding structure.
  • This electric wire connection structure can also be applied to a battery wiring module in which the flat cable is not held by the bus bar, in other words, the flat cable and the bus bar are separated from each other.
  • the electrode terminals 22a, 22b,..., 22l are inserted into the through holes 121 of the bus bars 12, and the electrode terminals 22a, 22b,.
  • the structure for screwing 22l was cited as one form.
  • the wire connection structure of the present embodiment is not limited to application to a structure in which the electrode terminals 22a, 22b,. In electrically connecting each bus bar 12 and the electrode terminals 22a, 22b,..., 22l, each bus bar 12 and the electrode terminals 22a, 22b,.
  • the electrode terminals 22a, 22b, ..., 22l may be electrically connected.
  • Battery Wiring Module 11 Flat Cable 111 Linear Conductor (Electric Wire, Voltage Detection Line) DESCRIPTION OF SYMBOLS 112 Insulator 112a Connection part 112b Fixing part 12 Bus bar 12a, 12b Bus bar 13, 13B Connection member 131 Connection member main body 132 Press contact blade part 132a Press contact blade 132b Press contact groove 133 Welding part 20 Battery module 21a, 21b, ..., 21l Battery Cells 22a, 22b,..., 22l Electrode terminal 50 Metal flat plate 51 Bus bar body part 52 Bar-shaped part 53 Blade part 54 Extending part D direction

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Abstract

　複数の線状導体（１１１）と当該線状導体（１１１）を覆う絶縁体（１１２）を有するフラットケーブル（１１）と、電池モジュール（２０）を構成する同一方向に重ね合わされた複数の電池セル（２１ａ等）の内の前記同一方向に連なる少なくとも２つの電池セルに設けた電極端子（２２ａ等）であり、前記同一方向に並んでいる電極端子同士を電気的に接続するための複数のバスバー（１２）と、線状導体（１１１）とバスバー（１２）の組み合わせ毎に設け、接続部材本体（１３１）、及び、接続部材本体（１３１）に連結され、圧接溝（１３２ｂ）が形成された圧接刃部（１３２）を有する接続部材（１３）と、を備え、接続部材（１３）は、圧接溝（１３２ｂ）への圧入に伴い絶縁体か（１１２）ら露出した線状導体（１１１）に当該圧接溝（１３２ｂ）の内縁を接触させ、且つ、接続部材本体（１３１）をバスバー（１２）に電気的に接続させること。

Description

電線接続構造
　本発明は、電線接続構造に関する。
　電池配線モジュールとしては、特許文献１に記載されている高電圧検出モジュール装置、特許文献２に記載されている電池モジュールが知られている。
　特許文献１には、電池パック本体に組み合わされる絶縁枠体に、複数のバスバー及びフラットケーブルが配設され、フラットケーブルの各導体線間に所定状に切り込みを入れ、根元を残して切り離した導体線を所定のバスバーに溶接する高電圧検出モジュール装置が記載されている。
　また、特許文献２には、隣り合う単電池の電極端子間を電気的に接続する複数のバスバーと、単電池の電圧を測定するためのＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）と、を備え、ＦＦＣの露出した導体と各バスバーとを溶接により接続する電池モジュールが記載されている。
特開２０１０－１１４０２５号公報 特開２０１１－２１０７１１号公報
　特許文献１、２のいずれも、フラットケーブルの各導体をバスバーに接続するにあたっては、その接続の前にフラットケーブルを加工することが必要になる。特許文献１では、フラットケーブルの各導体線間に所定状に切り込みを入れ、根元を残して各導体線を切り離し、根元部分で折り曲げる必要がある。特許文献２では、ＦＦＣの絶縁樹脂をレーザーにより剥離して各バスバーに対応する導体を露出させる必要がある。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、事前のフラットケーブルの加工を必要とすることなく、フラットケーブルの各導体をバスバーに接続することができる電線接続構造を提供することにある。
　前述した目的を達成するために、本発明に係る電線接続構造は、複数の線状導体、及び、それぞれが離間し且つ同一平面上に配置された状態の前記線状導体を覆う絶縁体を有するフラットケーブルと、電池モジュールを構成する同一方向に重ね合わされた複数の電池セルの内の前記同一方向に連なる少なくとも２つの電池セルに設けた電極端子であり、前記同一方向に並んでいる電極端子同士を電気的に接続するための複数のバスバーと、前記線状導体と前記バスバーの組み合わせ毎に設け、接続部材本体、及び、前記接続部材本体に連結され、圧接溝が形成された圧接刃部を有する接続部材と、を備え、前記接続部材は、前記圧接溝への圧入に伴い前記絶縁体から露出した前記線状導体に当該圧接溝の内縁を接触させ、且つ、前記接続部材本体を前記バスバーに電気的に接続させることを特徴としている。
　ここで、前記接続部材は、前記接続部材本体の一部を前記バスバーに溶接することにより当該バスバーに電気的に接続させることが望ましい。
　また、前記接続部材は、前記バスバーから延設させることが望ましい。
　また、前記バスバー及び前記接続部材は、金属平板を打ち抜いて形成され、前記接続部材は、前記圧接刃部を圧入する方向が平板状の前記バスバーに対して垂直となるよう、前記接続部材本体が折り曲げられていることが望ましい。
　本発明の電線接続構造によれば、フラットケーブルに事前の加工を施す必要がなくなる。よって、この電線接続構造は、電池配線モジュールを製造するための工程を減らすことができる。
図１は、本発明の電線接続構造が適用された電池配線モジュールの一実施形態を示す斜視図である。 図２は、本発明の電線接続構造が適用された電池配線モジュールの一実施形態を示す平面図である。 図３は、図１及び図２に示す電池配線モジュールが電池モジュールに組み付けられた電池パックを示す斜視図である。 図４は、図１及び図２に示す電池配線モジュールが電池モジュールに組み付けられた電池パックを示す平面図である。 図５Ａは、本発明の電線接続構造に用いられる接続部材の一形態を説明する斜視図である。 図５Ｂは、本発明の電線接続構造に用いられる接続部材の一形態を説明する側面図である。 図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線の断面図である。 図７Ａは、本発明の電線接続構造に用いられる接続部材の別形態を説明する斜視図である。 図７Ｂは、本発明の電線接続構造に用いられる接続部材の別形態を説明する側面図である。 図８Ａは、図７Ａ及び図７Ｂに示す接続部材を形成する過程を説明する接続部材の平面図である。 図８Ｂは、図７Ａ及び図７Ｂに示す接続部材を形成する過程を説明する接続部材の平面図である。 図８Ｃは、図７Ａ及び図７Ｂに示す接続部材を形成する過程を説明する接続部材の平面図である。 図８Ｄは、図７Ａ及び図７Ｂに示す接続部材を形成する過程を説明する接続部材の平面図である。
　以下に、本発明に係る電線接続構造の実施形態の１つを図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
　図１は、本発明の電線接続構造が適用された電池配線モジュールの一実施形態を示す斜視図である。図２は、本発明の電線接続構造が適用された電池配線モジュールの一実施形態を示す平面図である。図３は、図１及び図２に示す電池配線モジュールが電池モジュールに組み付けられた電池パックを示す斜視図である。図４は、図１及び図２に示す電池配線モジュールが電池モジュールに組み付けられた電池パックを示す平面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、各々本発明の電線接続構造に用いられる接続部材の一形態を説明する斜視図及び側面図である。図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線の断面図である。図７Ａ及び図７Ｂは、各々本発明の電線接続構造に用いられる接続部材の別形態を説明する斜視図及び側面図である。図８Ａから図８Ｄは、図７Ａ及び図７Ｂに示す接続部材を形成する過程を説明する図であって、それぞれ一過程における接続部材の平面図である。
　図１から図８Ｄを参照して、本実施形態の電線接続構造について詳細に説明する。本実施形態の電線接続構造は、図１及び図２に示す電池配線モジュール１０に適用される。その電池配線モジュール１０は、１２個の電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌにより構成されている電池モジュール２０（図３及び図４）に装着される。その電池モジュール２０とは、それぞれの電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌにおける何れか一方の電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌが一列に並べられ、且つ、他方の電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌが一列に並べられるように、それぞれの電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌを同一方向に重ね合わせたものである。例えば、この電池モジュール２０としては、それぞれの電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌの列において、正極端子と負極端子とを交互に配置したものや、同極のものを並べて配置したものなどが知られている。電池パック１においては、その複数の電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌが直列や並列に接続されるように、所定の複数の電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌが有する同列の電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌ同士をバスバー１２ａなどの接続部材（第１接続部材）で接続する。第１接続部材は、同一方向に重ね合わされた複数の電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌの内の当該同一方向に連なる少なくとも２つの電池セルに設けた電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌであり、その同一方向に並んでいる電極端子同士を電気的に接続するものである。更に、電池パック１においては、電池モジュール２０としての両端に配置される正極端子２２ａと負極端子２２ｌとに対して、各々バスバー１２ｂなどの接続部材（第２接続部材）が接続されている。この例示の電池配線モジュール１０は、隣り合う電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌにおける正極端子と負極端子とを電気的に接続するバスバー１２ａを備える。電池配線モジュール１０は、電池モジュール２０に組み付けることにより、電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・２１ｌを直列に接続する。電池パック１は、電池配線モジュール１０及び電池モジュール２０を備える。
　電池配線モジュール１０は、図１及び図２に示すように、フラットケーブル１１、バスバー１２、接続部材１３、コネクタ１４によって構成される。この電池配線モジュール１０は、図３及び図４に示すように、電池モジュール２０において一方の側に並ぶ電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌ、及び、電池モジュール２０において他方の側に並ぶ電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌに、それぞれ組み付けられる。
　フラットケーブル１１は、帯状のケーブルであり、図６に示すように、複数の線状導体１１１と、それぞれが平行に且つ同一平面上に配置された状態の該線状導体１１１を覆う絶縁体１１２と、を有する。線状導体１１１は、導電性の金属材料によって構成される。線状導体１１１それぞれは、互いに異なるバスバー１２に接続され、バスバー１２に発生する電圧を検出するための電線（電圧検出線）として機能する。つまり、電池配線モジュール１０においては、１つの線状導体１１１と１つのバスバー１２とによる電気的な接続関係を持つ組み合わせが各々設定されている。本明細書では、線状導体１１１を電圧検出線１１１と称することがある。
　また、絶縁体１１２は、絶縁性の高い各種の絶縁材料によって構成される。絶縁体１１２は、同一平面上に平行に配置された電圧検出線１１１を内部に収容するように形成される。これにより、それぞれの電圧検出線１１１は、互いに絶縁された状態が維持される。絶縁体１１２のうち、電圧検出線１１１を内部に収容する部材のことを連結部１１２ａと称する。この連結部１１２ａには、図１及び図６に示すように、複数のバスバー１２の一端が埋没している。これにより、複数のバスバー１２は、連結部１１２ａに保持されることになる。他方、絶縁体１１２においては、バスバー１２を挟んで連結部１１２ａの向かい側に、複数のバスバー１２の他端が埋没した固定部１１２ｂが形成される。複数のバスバー１２は、固定部１１２ｂにも保持されることになる。複数のバスバー１２それぞれは、連結部１１２ａ及び固定部１１２ｂによって一端及び他端が保持されることにより、絶縁体１１２からの脱落が抑制される。
　バスバー１２は、平板状の部材である。バスバー１２は、導電性の金属材料によって構成される。バスバー１２は、全体として矩形状であって、その板厚方向に貫通孔１２１が形成される。バスバー１２には、形状の異なる２種類のバスバー１２ａ、１２ｂがある。　　　
　そのうちの一つのバスバー１２ａは、２つの貫通孔１２１が、矩形状のバスバー１２ａの長手方向に沿って並設されたものである。この２つの貫通孔１２１には、隣り合う電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌにおける電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌの内の正極端子及び負極端子が１つずつ挿通される。例えば、或るバスバー１２ａにおいては、電池セル２１ｂにおける負極端子２２ｂが一方の貫通孔１２１に挿通され、電池セル２１ｃにおける正極端子２２ｃが他方の貫通孔１２１に挿通される（図４）。
　もう一つのバスバー１２ｂは、１つの貫通孔１２１が、矩形状のバスバー１２ｂの中央付近に設けられたものである。このバスバー１２ｂについては、図３及び図４に示すように、電池モジュール２０の一方の最外側に位置する電池セル２１ａの正極端子２２ａを貫通孔１２１に挿通させるものと、電池モジュール２０の他方の最外側に位置する電池セル２１ｌの負極端子２２ｌを貫通孔１２１に挿通させるものと、が用意されている。
　電池配線モジュール１０としては、図３及び図４に示すように、６個のバスバー１２ａが、貫通孔１２１が一列に並ぶように配置されたもの（図４の図中下側に位置する電池配線モジュール１０）と、５個のバスバー１２ａ及び２個のバスバー１２ｂが、貫通孔１２１が一列に、且つ５個のバスバー１２ａの両側に２個のバスバー１２ｂが位置するように配置されたもの（図４の図中上側に位置する電池配線モジュール１０）と、が用意される。この２つの電池配線モジュール１０は、電池モジュール２０に組み付けられた状態において、図３及び図４に示すように、バスバー１２ａが互い違いに配置される。こうして、この電池パック１においては、隣り合う電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌにおける電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌの内の隣り合う正極端子及び負極端子が電気的に接続されるので、電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌを直列接続する構成が実現される。
　バスバー１２ａ及びバスバー１２ｂそれぞれは、図１から図４に示すように、一端が絶縁体１１２の連結部１１２ａに埋没して連結部１１２ａに保持され、他端が絶縁体１１２の固定部１１２ｂに埋没して固定部１１２ｂに保持される。このとき、隣り合う２つのバスバー１２ａ間及び隣り合うバスバー１２ａとバスバー１２ｂとの間には、矩形の貫通孔１２２が形成されている。このため、その間は、隣り合う２つのバスバー１２ａ間及び隣り合うバスバー１２ａとバスバー１２ｂとの間は、離間している。このように絶縁体１１２に保持されるバスバー１２ａ及びバスバー１２ｂは、フラットケーブル１１と一体に扱われる。この結果、この電池配線モジュール１０は、バスバー１２ａ及びバスバー１２ｂを個々に電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌに取り付ける必要が無くなるため、電池モジュール２０に組み付ける作業の効率が向上する。
　また、バスバー１２ａ及びバスバー１２ｂは、図６に示すように、電圧検出線１１１が配置された平面と同一の平面上に配置される。このため、フラットケーブル１１、バスバー１２ａ及びバスバー１２ｂは、全体として帯状に形成される。
　接続部材１３は、１本の電圧検出線１１１と、１つのバスバー１２ａと、を電気的に接続するための部材である。つまり、接続部材１３は、線状導体１１１とバスバー１２ａの組み合わせ毎に設ける。接続部材１３は、導電性の金属材料によって構成され、図５及び図６に示すように、接続部材本体１３１と、接続部材本体１３１に連結された圧接刃部１３２と、を有している。
　接続部材本体１３１は、例えば各電圧検出線１１１の並列方向に延在させた棒形状のものであり、その各電圧検出線１１１の内の少なくとも１本に対向させている。この接続部材本体１３１の一端は、所定の電圧検出線１１１に対向させて配置されており、この電圧検出線１１１に向けて延在させた圧接刃部１３２に連結されている。接続部材本体１３１の他端は、所定のバスバー１２ａ側に配置されており、このバスバー１２ａに向けて屈曲させている。以下、接続部材本体１３１の他端を溶接部１３３と称する。接続部材本体１３１の長手方向の長さは、接続部材１３が接続すべき電圧検出線１１１とバスバー１２ａの間隔におうじて適宜設計される。
　圧接刃部１３２には、フラットケーブル１１の連結部１１２ａに食い込むことによって、該連結部１１２ａを切り裂く圧接刃１３２ａが形成されている。圧接刃１３２ａは、Ｕ字状に形成され、そのＵ字に沿って刃が形成されている。圧接刃部１３２には、圧接刃１３２ａにおける互いに向かい合う刃の間に圧接溝１３２ｂが形成されている。接続部材１３においては、図６に示すように、フラットケーブル１１の電圧検出線１１１が圧接溝１３２ｂに進入するように圧接刃部１３２を連結部１１２ａに圧入することによって、電圧検出線１１１を囲む連結部１１２ａを切り裂き、電圧検出線１１１を露出させる。圧接刃部１３２の連結部１１２ａへの圧入は、図６に示すように、電圧検出線１１１が圧接溝１３２ｂの最深部に到達したときに、それ以上の圧入が規制される。連結部１１２ａから露出した電圧検出線１１１は、圧接溝１３２ｂを形成する圧接刃１３２ａ（特に、圧接溝１３２ｂの最深部）に接触する。このようにして、連結部１１２ａに圧入された圧接刃部１３２は、電圧検出線１１１との導通が図られる。
　コネクタ１４は、フラットケーブル１１の長手方向の一端側に設けられる。コネクタ１４は、内部に複数の端子を保持しており、各端子がフラットケーブル１１の電圧検出線１１１のいずれか１本に接続されている。このコネクタ１４は、電池パック１に備わる電圧監視ユニット（図示せず。）に接続される。これにより、電圧監視ユニットは、各電圧検出線１１１を介して入力される電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌ間の電圧値に基づき、電池モジュール２０の異常の有無を判別することができる。
　上述した電池配線モジュール１０を電池モジュール２０に装着するにあたっては、電池セル２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌの間から上方に延びる仕切り部２３に矩形の貫通孔１２２が差し込まれるように位置合わせしながら電池配線モジュール１０を電池モジュール２０に対して近づける。そして、この組み付けに際しては、各バスバー１２の貫通孔１２１に電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌを挿通し、ナットで電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌをネジ止めする。こうして、電池配線モジュール１０は、電池モジュール２０に装着される。
　接続部材本体１３１の説明に戻る。接続部材本体１３１の他端に位置する溶接部１３３は、バスバー１２ａに向けて屈曲させている。言い換えれば、溶接部１３３は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、接続部材本体１３１から圧接刃部１３２が延在する方向と同じ又はそれに相当する向きに屈曲している。このように屈曲した溶接部１３３は、圧接刃部１３２を連結部１１２ａに圧入したとき、図１から図４に示すように、バスバー１２ａの２つの貫通孔１２１の間等でバスバー１２ａに当接する。この位置において、溶接部１３３は、バスバー１２ａに溶接される。このように接続部材本体１３１の一部である溶接部１３３が溶接されることにより、接続部材本体１３１は、バスバー１２ａに電気的に接続される。
　ここで、接続部材本体１３１の他端を屈曲した理由について説明する。接続部材本体１３１の他端を屈曲したのは、図６に示すように、電圧検出線１１１及びバスバー１２ａよりも厚みのある連結部１１２ａに接続部材本体１３１が接触しないように、連結部１１２ａを迂回するためである。仮に、接続部材本体１３１が連結部１１２ａに接触するように接続部材１３が連結部１１２ａに取り付けられたとする。この場合には、連結部１１２ａが接続部材本体１３１を押し返すことにより、圧接刃部１３２を連結部１１２ａへ圧入する方向とは反対の向きの外力が接続部材本体１３１に作用する。このため、接続部材１３は、連結部１１２ａから外れてしまう虞がある。他方、本実施形態の接続部材本体１３１のように他端が屈曲していれば、接続部材本体１３１は、連結部１１２ａに接触しない。このため、本実施形態では、接続部材１３が連結部１１２ａから外れてしまう事態を抑制できる。
　ここまでは、別体として設けた接続部材１３によって、１本の電圧検出線１１１と、１つのバスバー１２ａと、を電気的に接続する構造について説明した。この構造は、接続部材１３を配置することができる、または溶接部１３３を溶接することができる程度の大きさが確保されたバスバー１２ａに対しては有用である。他方、例えばバスバー１２ｂのように比較的小さいものに関しては、接続部材１３をバスバー１２ｂに取り付けることが困難なことが起こり得る。そこで、以降では、接続部材１３Ｂをバスバー１２ｂに一体化した構造について説明する。
　図７Ａ及び図７Ｂに示すように、接続部材１３Ｂは、バスバー１２ｂから延設されている。この接続部材１３Ｂは、圧接刃部１３２を圧入する方向Ｄ（図８Ｂ～図８Ｄ）が平板状のバスバー１２ｂに対して垂直となるよう、接続部材本体１３１の所定の部位を折り曲げることによって形成される。接続部材１３Ｂを含むバスバー１２ｂを製造する製造方法について、以下説明する。
　まず、図８Ａに示すように、平板状の金属平板５０を用意する。
　続いて、図８Ｂに示すように、金属平板５０を打ち抜く。打ち抜かれた金属平板５０には、貫通孔１２１が形成されたバスバー本体部５１、後の接続部材本体１３１となる棒状部５２、後の圧接刃部１３２となる刃体部５３、及び、バスバー本体部５１と棒状部５２とを連結する延伸部５４が形成される。バスバー本体部５１、棒状部５２、刃体部５３、及び延伸部５４は、同一平面上に形成されている。
　続いて、図８Ｃに示すように、棒状部５２を捻じるようにして、棒状部５２の長手方向を軸にして刃体部５３を９０度回転する。このように回転すると、刃体部５３がバスバー本体部５１に対して起立することになる。このとき圧接刃部１３２を圧入する方向Ｄは、平板状のバスバー１２ｂ（バスバー本体部５１）に対して垂直であって、バスバー１２ｂ（バスバー本体部５１）の上方（図８Ｃ中の手前向き）になる。
　続いて、図８Ｄに示すように、延伸部５４を支点として、刃体部５３がバスバー本体部５１から延在する方向（バスバー本体部５１の平面と平行な仮想平面に沿う方向）に向かって棒状部５２を折り曲げる。このように折り曲げると、圧接刃部１３２を圧入する方向Ｄは、図８Ｃのときとは反転し、平板状のバスバー１２ｂに対して垂直であって、バスバー１２ｂの下方（図８Ｄ中の奥向き）になる。
　このようにして、棒状部５２及び刃体部５３により形成された接続部材１３Ｂを有するバスバー１２ｂが製造される。接続部材１３Ｂを有するバスバー１２ｂによれば、接続部材１３Ｂとバスバー１２ｂとを溶接する必要がなくなる。このようなバスバー１２ｂは、上述したバスバー１２ａのように別体の接続部材１３を取り付けることが困難な状況において特に有用である。
　尚、平板状の金属平板５０からバスバー１２ｂを形成するにあたって、棒状部５２を捻じり且つ折り曲げる手法は、図８Ａから図８Ｄを参照して説明した手法に限られない。このバスバー１２ｂにおいては、圧接刃部１３２を圧入する方向Ｄが平板状のバスバー本体部５１に対して垂直となるよう、棒状部５２が折り曲げられればよい。
　以上、本実施形態の電線接続構造は、フラットケーブル１１の電圧検出線１１１とバスバー１２とを接続するにあたって、接続部材１３、１３Ｂに備わる圧接刃部１３２を連結部１１２ａに圧入する構成である。このため、従来のように、フラットケーブルに事前の加工を施す必要が無くなる。よって、この電線接続構造は、電池配線モジュールを製造するための工程を減らすことができる。
　また、本実施形態の電線接続構造は、接続部材本体１３１の一部（特に溶接部１３３）がバスバー１２に溶接される構造である。これにより、この電線接続構造は、接続部材本体１３１をバスバー１２に対して強固に且つ簡易に固定することができる。
　また、本実施形態の電線接続構造は、接続部材１３Ｂがバスバー１２ｂから延設された構成である。特に、バスバー１２ｂ及び接続部材１３Ｂは、金属平板５０を打ち抜いて形成される。この構成であれば、比較的簡易な手法であるプレス成形によって接続部材付きのバスバーを製造することができる。また、この構成であれば、接続部材１３Ｂとバスバー１２ｂとを溶接する必要が無くなる。このようなバスバー１２ｂは、バスバー１２に対して別体の接続部材１３を取り付けることが困難な状況において特に有用である。
　尚、本実施形態の電線接続構造を説明するにあたっては、フラットケーブル１１の絶縁体１１２にバスバー１２が保持される構造を一形態として挙げた。本実施形態の電線接続構造は、この保持構造への適用のみに限られるものではない。この電線接続構造は、フラットケーブルにバスバーが保持されていない、言い換えればフラットケーブルとバスバーが離間した構造の電池配線モジュールに対しても適用することができる。
　また、本実施形態の電線接続構造を説明するにあたっては、各バスバー１２の貫通孔１２１に電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌを挿通し、ナットで電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌをネジ止めする構造を一形態として挙げた。本実施形態の電線接続構造は、貫通孔１２１に電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌを挿入する構造への適用のみに限られるものではない。各バスバー１２と電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌとを電気的に接続するにあたっては、各バスバー１２と電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌを溶接することにより、各バスバー１２と電極端子２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌとを電気的に接続してもよい。
　１０　電池配線モジュール
　１１　フラットケーブル
　１１１　線状導体（電線、電圧検出線）
　１１２　絶縁体
　１１２ａ　連結部
　１１２ｂ　固定部
　１２　バスバー
　１２ａ、１２ｂ　バスバー
　１３、１３Ｂ　接続部材
　１３１　接続部材本体
　１３２　圧接刃部
　１３２ａ　圧接刃
　１３２ｂ　圧接溝
　１３３　溶接部
　２０　電池モジュール
　２１ａ、２１ｂ、・・・、２１ｌ　電池セル
　２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｌ　電極端子
　５０　金属平板
　５１　バスバー本体部
　５２　棒状部
　５３　刃体部
　５４　延伸部
　Ｄ　方向

Claims (4)

  1. 　複数の線状導体と、それぞれが離間し且つ同一平面上に配置された状態の前記線状導体を覆う絶縁体と、を有するフラットケーブルと、
    　電池モジュールを構成する同一方向に重ね合わされた複数の電池セルの内の前記同一方向に連なる少なくとも２つの電池セルに設けた電極端子であり、前記同一方向に並んでいる電極端子同士を電気的に接続するための複数のバスバーと、
    　前記線状導体と前記バスバーの組み合わせ毎に設け、接続部材本体と、前記接続部材本体に連結され、圧接溝が形成された圧接刃部と、を有する接続部材と、
    　を備え、
    　前記接続部材は、前記圧接溝への圧入に伴い前記絶縁体から露出した前記線状導体に当該圧接溝の内縁を接触させ、且つ、前記接続部材本体を前記バスバーに電気的に接続させることを特徴とする電線接続構造。
  2. 　前記接続部材は、前記接続部材本体の一部を前記バスバーに溶接することにより当該バスバーに電気的に接続させることを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造。
  3. 　前記接続部材は、前記バスバーから延設させることを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造。
  4. 　前記バスバー及び前記接続部材は、金属平板を打ち抜いて形成され、
    　前記接続部材は、前記圧接刃部を圧入する方向が平板状の前記バスバーに対して垂直となるよう、前記接続部材本体が折り曲げられていることを特徴とする請求項３に記載の電線接続構造。
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