WO2016084760A1 - 配線モジュール - Google Patents

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WO2016084760A1
WO2016084760A1 PCT/JP2015/082822 JP2015082822W WO2016084760A1 WO 2016084760 A1 WO2016084760 A1 WO 2016084760A1 JP 2015082822 W JP2015082822 W JP 2015082822W WO 2016084760 A1 WO2016084760 A1 WO 2016084760A1
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bus bar
cover
wiring module
temperature detection
protector
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治 中山
怜也 岡本
成志 木村
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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 technology disclosed in this specification relates to a wiring module.
  • a plurality of power storage elements are connected side by side in order to increase the output.
  • the plurality of power storage elements are connected in series or in parallel by connecting adjacent electrode terminals with a connecting member such as a bus bar.
  • a power storage module When such a power storage module is used in a high temperature state, the life may be shortened, and a power storage module formed by connecting a plurality of lithium ion batteries or the like may become excessively hot during charging. In order to avoid such a situation, a temperature sensor for detecting the temperature of the storage element is attached to the storage module.
  • the temperature sensor for example, there is a sensor having a flat plate-like detection unit arranged to be overlapped with a bus bar or a voltage detection terminal superimposed on the bus bar, and an insertion hole is formed in the detection unit.
  • a temperature sensor is formed by inserting an electrode post of the electrode terminal or a bolt fastened to the hole of the electrode terminal into the insertion hole, and fastening together with the bus bar and the voltage detection terminal when fastening the electrode terminal to the electrode terminal. Is configured to be thermally attached to the storage element.
  • connection method by laser welding has been proposed in place of fastening bolts, nuts, and the like in connection between bus bars and electrode terminals.
  • a connection method by laser welding in order to fix the temperature sensor having the above-described configuration to the bus bar, a fastening member dedicated to the temperature sensor is required, the number of parts is increased, and fixing work is additionally required. .
  • the technology disclosed in the present specification has been completed based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a wiring module with a small number of parts and work processes.
  • the technique disclosed in the present specification as a solution to the above problem is a wiring module attached to a power storage element group in which a plurality of power storage elements each having a positive electrode electrode and a negative electrode terminal are arranged, and is superimposed on the electrode terminal.
  • a bus bar that electrically connects the electrode terminals adjacent to each other, a temperature detection member that has a plate-like detection unit that is superimposed on the bus bar and detects the temperature of the bus bar, and holds the bus bar and the temperature detection member
  • An insulating protector and a cover that covers at least a part of the insulating protector, and the detection unit is overlaid on a region of the bus bar other than a region overlaid on the electrode terminal, In a state where the cover covers the insulating protector, a pressing portion that presses the detection portion toward the bus bar is provided.
  • the detection portion of the temperature detection member when the detection portion of the temperature detection member is arranged so as to overlap the bus bar held by the insulation protector, when the insulation protector is covered with the cover, the pressing portion provided on the cover becomes the temperature detection member. The detector is pressed toward the bus bar. Therefore, it is not necessary to newly provide a fastening member for fixing the temperature detection member to the bus bar, or to perform a fixing work separately, and it is possible to provide a wiring module with a small number of parts and work man-hours.
  • the wiring module described above may have the following configuration.
  • the cover may be configured to cover the detector and to expose the area of the bus bar that overlaps the electrode terminal to the outside while covering the insulating protector.
  • the detection portion is held by the cover pressing portion so as not to be displaced with respect to the bus bar, and the bus bar is exposed at a portion where the bus bar is exposed, for example, by laser welding or the like. Connection can be made.
  • the cover may be provided integrally with the insulating protector by a hinge part.
  • the cover may be provided with a locked portion that is locked to the insulating protector.
  • a wiring module having a temperature detection member can be obtained with a small number of parts and work processes.
  • top view of the cell group of one embodiment Top view of temperature detection member Same side view Plan view of the wiring module before temperature detection member placement Partially enlarged sectional view taken along line AA in FIG. Plan view of wiring module with temperature sensing member Partially enlarged sectional view taken along line BB in FIG. Plan view of the completed battery module Sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the battery module M is mounted on a vehicle (not shown) such as an electric vehicle or a hybrid vehicle and used as a power source for driving the vehicle.
  • the battery module M includes a single battery group 10 (an example of a power storage element group) in which a plurality of single cells 11 (an example of a power storage element) are arranged, and a wiring module 20 attached to the single battery group 10 (see FIG. 8). ).
  • the lower side in FIG. 8 is the front and the upper side is the rear (back). Further, the upper side in FIG. 9 is the upper side, and the lower side is the lower side. Moreover, about the some same member, a code
  • the battery module M of the present embodiment includes a unit cell group 10 in which a plurality of unit cells 11 formed by connecting four unit cells (not shown) in series are arranged (see FIG. 1).
  • a power generation element (not shown) is accommodated inside the unit cell.
  • the unit cell 11 of the present embodiment has a flat and substantially rectangular parallelepiped shape.
  • positive and negative electrode terminals 12 ⁇ / b> A and 12 ⁇ / b> B are formed to protrude upward at positions near both ends in the longitudinal direction.
  • the positive electrode terminal 12A and the negative electrode terminal 12B have the same shape and size.
  • Each electrode terminal 12A, 12B has a quadrangular prism shape, and its upper surface is a flat electrode surface.
  • the plurality of unit cells 11 are arranged so that adjacent electrode terminals 12 have different polarities, and constitute a unit cell group 10. Adjacent unit cells 11 are electrically connected by a bus bar 21 described later.
  • a cylindrical connector portion 13 having an open top is provided between the positive electrode terminal 12A and the negative electrode terminal 12B, as shown in FIGS. 1 and 9, a cylindrical connector portion 13 having an open top is provided. On the outer wall of the connector portion 13, a locking projection 14 that locks the mating connector 40 is formed.
  • the connector part 13 four male terminals 15 connected to each unit cell are arranged so as to protrude. These four terminals 15 are electrically connected to the terminals 47 of the mating connector 40.
  • the wiring module 20 is made of an insulating material having a plurality of metal bus bars 21 connected to the positive electrode terminals 12 ⁇ / b> A and the negative electrode terminals 12 ⁇ / b> B of the adjacent unit cells 11, and a bus bar holding portion 24 that holds the bus bars 21.
  • the insulation protector 23 and the temperature detection member 51 which detects the temperature of the bus bar 21 are provided.
  • the bus bar 21 is formed by pressing a metal plate made of copper, copper alloy, stainless steel (SUS), aluminum or the like into a predetermined shape. For example, as shown in FIG. There is no.
  • the insulating protector 23 is formed by connecting a plurality of connecting units 23A, and has an elongated shape in the arrangement direction of the cells 11 (left and right direction in FIG. 8), as shown in FIG.
  • the insulation protector 23 is provided with a plurality of bus bar holding portions 24 that are open upward and have partition walls that can hold the bus bar 21 by partitioning from the outside, and are arranged in two rows along the longitudinal direction thereof.
  • Each bus bar holding portion 24 is formed with a plurality of pressing pieces 29 for preventing the bus bar 21 from being pulled upward.
  • the outer wall 24A of the bus bar holding portion 24 arranged in the back is partially cut away, and a detection portion 54 of a temperature detection member 51 described later. It is set as the passage part 25 which lets it pass.
  • the through portion 25 is a central portion in the extending direction of the outer wall 24A of the predetermined one bus bar holding portion 24 (between adjacent electrode terminals 12 in a state where the wiring module 20 is attached to the unit cell group 10). (Corresponding position).
  • the width dimension of the through part 25 is set to a dimension that is equal to or slightly larger than the width dimension of the detection part 54 of the temperature detection member 51 described later. Further, the bottom portion 25A of the through portion 25 is set to a height that is flush with the upper surface of the bus bar 21 in a state where the bus bar 21 is accommodated in the bus bar holding portion 24 (see FIG. 5).
  • a receiving groove 31 for receiving an element accommodating portion 53 of a temperature detecting member 51 described later is formed outside the bus bar holding portion 24 arranged in the back.
  • the receiving groove 31 is formed to extend in the direction in which the plurality of bus bar holding portions 24 are arranged (left-right direction in FIG. 4). As shown in FIG. 6, in the receiving groove 31, an element housing portion 53 of a temperature detection member 51 described later and an electric wire W ⁇ b> 2 led out from the element housing portion 53 are arranged. The upper part of the receiving groove 31 is open.
  • a first cover engagement that locks a cover 33 described later between the adjacent bus bar holding portions 24.
  • a stop hole 30A is provided, and in the inner wall 24B, a second cover locking hole 30B that similarly locks the cover 33 is provided at the center in the length direction (left-right direction) of one bus bar holding portion 24. Is provided.
  • first lock pieces (not shown) and second lock pieces 35B described later provided on the cover 33 side are provided.
  • a connector holding portion 26 is provided, and between the connector holding portion 26 and each bus bar holding portion 24, an electric wire receiving groove 27 is provided.
  • the electric wire accommodation groove 27 is for accommodating the electric wire W1 connected to one end portion of the terminal 47 accommodated in the terminal accommodation portion 45 of the connector 40 held by the connector holding portion 26.
  • the two electric wire receiving grooves 27 have a pair of groove wall portions 27A and 27B and a bottom portion 27C connecting them, and a plurality of electric wires W1 can be accommodated therein.
  • an electric wire fixing portion 28 for restricting the protrusion of the electric wire W1 from the electric wire receiving groove 27 is provided from one groove wall portion 27A to the other groove wall portion 27B.
  • the electric wire fixing portion 28 is provided between the adjacent bus bar holding portions 24.
  • the connector holding part 26 is provided between the two electric wire receiving grooves 27.
  • the connector holding part 26 has a shape along the outer periphery of the connector 40.
  • a cover 33 that covers a part of the insulation protector 23 is provided.
  • the cover 33 is integrated with the insulating protector 23 (the groove wall of the receiving groove 31) and the hinge 32.
  • the cover 33 is made of an insulating material in the same manner as the insulating protector 23.
  • the cover 33 has a main body portion 34 that extends along the direction in which the receiving groove 31 extends (the left-right direction in FIG. 4) and covers the opening of the receiving groove 31 from above. In a portion corresponding to the portion 25, an extending portion 37 extending in the direction (front-rear direction) orthogonal to the extending direction of the receiving groove 31 is formed to extend.
  • the extension dimension of the extension part 37 from the main body part 34 is substantially the same as the width dimension of the bus bar holding part 24 (the vertical dimension in FIG. 4).
  • the width dimension of the extension part 37 is larger than the width dimension of the through part 25 and the detection part 54.
  • a pressing rib 38 (an example of a pressing portion) that extends in a direction orthogonal to the extending direction of the receiving groove 31 is formed on the inner surface side (lower surface side) of the extending portion 37 when the cover 33 is closed. .
  • the pressing rib 38 moves the detection portion 54 of the temperature detection member 51 superimposed on the bus bar 21 in a state where the cover 33 is closed (the main body portion 34 covers the receiving groove 31).
  • To the bus bar 21 is set to a protruding dimension.
  • the length dimension of the pressing rib 38 is larger than the length dimension of the detecting portion 54, and the end portion of the pressing rib 38 of the detecting portion 54 is in a state where the pressing rib 38 presses the detecting portion 54. It protrudes outward from the tip.
  • first cover locking hole 30A (not shown) is located at a position corresponding to the first cover locking hole 30A of the insulating protector 23 when the cover 33 is closed in the edge portion of the main body 34.
  • a first lock piece 35 ⁇ / b> A having a first lock protrusion 36 ⁇ / b> A (an example of a locked portion) that is locked to the one locking portion is formed to protrude.
  • a second lock piece 35B having a second lock protrusion 36B that is engaged with the second engagement portion 30B1 of the second cover engagement hole 30B of the insulation protector 23 described above is provided at the tip of the extension portion 37. Protrusions are formed.
  • the cover 33 When the cover 33 is in a closed state, the first locking projection 36A is locked with a first locking portion (not shown), and the second locking projection 36B is locked with the second locking portion 30B1.
  • the cover 33 is held so as not to open.
  • the temperature detection member 51 (detection unit 54) is entirely covered by the extension part 37, and the region of the bus bar 21 that overlaps the electrode terminal 12 is exposed to the outside.
  • the connector 40 For example, as shown in FIG. 8, four terminals 47 are accommodated in the connector 40 held by the connector holding portion 26.
  • the connector 40 includes a substantially rectangular parallelepiped housing 41 and four terminals 47 accommodated in the housing 41.
  • the housing 41 is formed with a locking piece 42 that receives the locking protrusion 14 of the connector portion 13 and is locked to the unit cell 11.
  • the locking piece 42 is formed with a locking hole 42A into which the locking projection 14 is fitted.
  • the housing 41 is formed with a groove 44 for receiving the connector portion 13.
  • four terminal accommodating portions 45 are formed in parallel.
  • a lance 46 that engages with the terminal 47 accommodated in the terminal accommodating portion 45 is formed on the inner peripheral surface of the terminal accommodating portion 45 by projecting into the terminal accommodating portion 45 so as to bend.
  • the terminal 47 accommodated in the housing 41 is a so-called female terminal 47, and barrel portions 48 and 49 to which the electric wires W1 are connected are formed at one end (upper end in FIG. 9), and the other end (see FIG. 9 is formed in a box shape, and a connection portion 50 that can be connected to a single cell is formed.
  • the barrel portions 48 and 49 are not shown in detail, but are crimped to a wire barrel portion 48 that is crimped to an exposed core wire (not shown) exposed at the end of the electric wire W1 and a portion that is covered with an insulating coating of the electric wire W1. And an insulation barrel portion 49.
  • the connecting portion 50 is formed with an elastic contact piece (not shown) so that the unit cell and the terminal 47 of the connector 40 are electrically connected when the elastic contact piece comes into contact with the terminal 15 of the connector portion 13. It has become.
  • An engaging portion (not shown) that engages with the lance 46 is formed between the connecting portion 50 of the terminal 47 and the barrel portions 48 and 49.
  • the terminal 47 accommodated in the connector 40 is a terminal 47 for detecting the voltage of the unit cell.
  • the electric wire W1 connected to the terminal 47 is led out from the terminal accommodating portion 45 to the outside of the housing 41, and is arranged in the electric wire accommodating groove 27 on the opposite side of the locking piece 42 of the housing 41 to the outside of the battery module M.
  • a control unit such as an ECU.
  • the temperature detection member 51 includes an element storage portion 53 in which a temperature detection element (not shown) is stored and the electric wire W ⁇ b> 2 is led out, and a detection portion 54.
  • the element accommodating portion 53 has a cylindrical shape, and accommodates a temperature detection element to which the electric wire W2 is connected.
  • the temperature detection element is configured by, for example, a thermistor.
  • a thermistor As the thermistor, a PTC thermistor or an NTC thermistor can be appropriately selected. Further, the temperature detection element is not limited to the thermistor, and any element can be appropriately selected as long as the temperature can be detected.
  • a pair of electric wires W2 are connected to the temperature detection element and led out from the element housing portion 53.
  • the electric wire W2 is connected to an external circuit (not shown), and a signal from the temperature detection element is transmitted to the external circuit via the electric wire W2.
  • the external circuit is arranged, for example, in a battery ECU (not shown), and detects the temperature of the bus bar 21 based on a signal from the temperature detection element.
  • the detection part 54 has a flat plate shape extending in a vertical direction from a substantially central part in the extending direction of the element housing part 53, and the temperature detection member 51 as a whole is substantially T-shaped in plan view.
  • the detection unit 54 is superimposed on the bus bar 21 described above and is in surface contact with the bus bar 21.
  • the width dimension (the dimension in the left-right direction in FIG. 2) of the detection unit 54 is set to a dimension that is equal to or slightly smaller than the width dimension of the through portion 25 described above.
  • the element housing portion 53 has a thickness dimension larger than that of the detection portion 54. Further, the upper surface of the element housing portion 53 is flush with the upper surface of the detection portion 54.
  • the temperature detection member 51 of the present embodiment is manufactured by processing a metal plate made of copper, copper alloy, stainless steel (SUS), aluminum, or the like.
  • the temperature detection member 51 is formed by, for example, bending a metal plate material pressed into a predetermined shape to form a cylindrical element housing portion 53, and the temperature detection element connected to the electric wire W ⁇ b> 2 is placed in the element housing portion 53. Then, an insulating resin (for example, epoxy resin) is poured into the element housing portion 53 and hardened.
  • the terminal 47 having one end connected to the electric wire W1 is accommodated in the terminal accommodating portion 45 of the connector 40, and the connector 40 is fitted into the connector retaining portion 26 and attached to the connector retaining portion 26.
  • the electric wire W1 connected to the connector 40 is accommodated in the electric wire accommodation groove 27 (see FIGS. 4 and 5).
  • the electric wire W1 is accommodated in the electric wire accommodation groove 27 on the opposite side to the locking piece 42 provided in the housing 41 of the connector 40 to which the electric wire W1 is connected.
  • the temperature detection member 51 is accommodated in the predetermined bus bar holding part 24 of the insulation protector 23.
  • the base end portion of the detection portion 54 of the temperature detection member 51 is fitted into the through portion 25 of the insulation protector 23 so that the detection portion 54 overlaps the bus bar 21 and receives the element housing portion 53. It is accommodated in the groove 31. Thereby, the detection part 54 and the bus-bar 21 surface-contact.
  • the electric wire W2 connected to the temperature detection element is routed in the receiving groove 31 (see FIGS. 6 and 7).
  • the cover 33 is bent at the hinge 32 so that the opening of the receiving groove 31 is covered with the main body 34 and a part of the bus bar holding portion 24 is covered with the extending portion 37.
  • the first lock piece 35A of the cover 33 bends outwardly when the first lock protrusion 36A comes into contact with the hole edge of the first cover locking hole 30A, and the first lock protrusion 36A is the first lock protrusion 35A.
  • the elastic recovery is performed. Thereby, the first lock protrusion 36A is locked to the first locking portion.
  • the second lock piece 35B bends outwardly when the second lock protrusion 36B comes into contact with the hole edge of the second cover locking hole 30B, and the second lock protrusion 36B becomes the second cover locking hole.
  • the second lock protrusion 36B is locked to the second locking portion 30B1.
  • the cover 33 is held in a closed state with respect to the insulation protector 23, and the detection portion 54 of the temperature detection member 51 is pressed toward the bus bar 21 by the pressing rib 38 (FIGS. 8 and 8). 9).
  • the temperature detection member 51 and the bus bar 21 are connected in a heat transfer manner.
  • the heat generated in the unit cell 11 by charging or discharging is transmitted from the electrode terminal 12 to the bus bar 21, and is transmitted from the bus bar 21 to the temperature detection member 51.
  • the temperature detection member 51 (detection unit 54) is entirely covered by the extension portion 37, and the region of the bus bar 21 that overlaps the electrode terminal 12 is exposed to the outside.
  • the cell module in which the temperature detection member 51, the bus bar 21, and the connector 40 are arranged in the insulation protector 23 and arranged so that the adjacent electrode terminals 12A and 12B have different polarities are arranged. It is attached to a predetermined position on the electrode surface of group 10. Then, both end portions of the bus bar 21 that are not covered with the extending portion 37 of the cover 33 are arranged and overlapped on the upper surfaces of the electrode terminals 12A and 12B of the unit cell 11. Further, the connector portion 13 of the single battery 11 is disposed below the connector 40 disposed in the connector holding portion 26.
  • each connector 40 is pushed downward to electrically connect the connector 40 and the unit cell. Thereby, the battery module M is completed (refer FIG. 8 and FIG. 9).
  • the cover 33 covers the insulating protector 23 and covers the entire detection unit 54 with the extension unit 37, but the region of the bus bar 21 that overlaps the electrode terminal 12 is exposed to the outside. Accordingly, the bus bar 21 is connected to the electrode terminal 12 by, for example, laser welding in a portion where the bus bar 21 is exposed while the detection portion 54 is held by the pressing rib 38 so as not to be displaced with respect to the bus bar 21. It can be carried out.
  • the cover 33 is provided integrally with the insulation protector 23. Therefore, when the cover 33 is placed on the insulation protector 23, the cover 33 is simply rotated without positioning. Good workability. Furthermore, the number of parts can be reduced.
  • the cover 33 is provided with the first lock protrusion 36A and the second lock protrusion 36B that are locked to the insulation protector 23, the movement of the temperature detection member 51 is restricted. And the contact state of the detection part 54 and the bus-bar 21 can be maintained reliably.
  • cover 33 and the insulation protector 23 are integrated.
  • the cover 33 and the insulation protector 23 may be separate.
  • the cover 33 is configured to cover the detection unit 54 and expose the region of the bus bar 21 that overlaps the electrode terminal 12 to the outside in a state of covering the insulating protector 23. It is good also as a structure which covers the bus bar 21 whole. In the case of such a configuration, after the bus bar 21 and the electrode terminal 12 are connected (for example, laser welding), the temperature detection member 51 is placed over the bus bar 21, the cover 33 is closed, and the detection unit 54 and the bus bar 21 can be kept in contact with each other.
  • the detection unit 54 is configured to be overlapped between a pair of regions that overlap the electrode terminals 12A and 12B of the bus bar 21, but the region that overlaps the bus bar 21 is limited to the above-described embodiment. It may be superimposed on any region as long as it does not hinder the connection between the pair of electrode terminals and the bus bar.
  • connection between the bus bar 21 and the electrode terminal 12 is shown by laser welding.
  • the present invention is not limited to this.
  • the technology described in this specification can also be applied to a configuration in which the connection is established by fastening.
  • the configuration of the temperature detection member 51 is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the temperature detection member 51 includes a detection unit 54 that is superimposed on the bus bar 21, and the detection unit 54 includes the cover 33. Any configuration may be used as long as it is configured to be pressed by the pressing portion provided in the.
  • M Battery module 10: Single battery group (electric storage element group) 11: Single cell (electric storage element) 12A, 12B: Electrode terminal 20: Wiring module 21: Bus bar 23: Insulation protector 24: Bus bar holding part 25: Through part 30A, 30B: Cover locking hole 30A1: Locking part 31: Receiving groove 32: Hinge 33: Cover 35A , 35B: Lock piece 36A, 36B: Lock protrusion (locked portion) 37: Extension part 38: Pressing rib (pressing part) 51: Temperature detection member 53: Element accommodating part 54: Detection part

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Abstract

 正極及び負極の電極端子12A、12Bを有する単電池11を複数個並べてなる単電池群10に取り付けられる配線モジュール20であって、電極端子12A、12Bに重ねられて隣り合う電極端子12A、12Bを電気的に接続するバスバー21と、バスバー21に重ねられる板状の検知部54を有してバスバー21の温度を検知する温度検知部材51と、バスバー21および温度検知部材を51保持する絶縁プロテクタ23と、絶縁プロテクタ23の少なくとも一部を覆うカバー33と、を備え、検知部54はバスバー21のうち電極端子12A,12Bに重ねられる領域以外の領域に重ねられており、カバー33には、当該カバー33が絶縁プロテクタ23を覆った状態において、検知部54をバスバー21に向けて押圧する押圧リブ38が設けられている。

Description

配線モジュール
 本明細書に開示される技術は、配線モジュールに関する。
 電気自動車やハイブリッド車用の蓄電モジュールにおいては、出力を大きくするために、複数の蓄電素子が横並びに接続されている。複数の蓄電素子は、隣り合う電極端子間をバスバーなどの接続部材で接続することにより、直列や並列に接続されるようになっている。
 このような蓄電モジュールを高温状態で使用すると寿命が低下することがあり、リチウムイオン電池などを複数個接続してなる蓄電モジュールでは、充電の際に過度に高温になることがある。そこで、このような事態を避けるべく、蓄電モジュールには蓄電素子の温度を検知するための温度センサが取り付けられる。
 温度センサとしては、例えば、バスバーやバスバーに重ねられる電圧検知端子等に対して重ねて配される平板状の検知部を備え、この検知部に挿通孔を形成したものがある。この挿通孔に、電極端子の電極ポスト、あるいは、電極端子の孔部に締結するボルトを挿通し、バスバーや電圧検知端子を電極端子に締結接続する際にこれらと共締めすることにより、温度センサを蓄電素子に熱的に取り付ける構成とされている。
特開2014-191954号公報
 ところで近年、バスバーと電極端子との接続において、ボルトやナット等の締結に代えて、レーザー溶接による接続方法が提案されている。しかしこのような接続方法が採用された場合、上述した構成の温度センサをバスバーに固定するためには温度センサ専用の締結部材が必要となり、部品点数が増加するとともに、固定作業も別途必要となる。
 本明細書に開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、部品点数や作業工程が少ない配線モジュールを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するものとして本明細書に開示される技術は、正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子を複数個並べてなる蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、前記電極端子に重ねられて隣り合う前記電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに重ねられる板状の検知部を有して前記バスバーの温度を検知する温度検知部材と、前記バスバーおよび前記温度検知部材を保持する絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタの少なくとも一部を覆うカバーと、を備え、前記検知部は前記バスバーのうち前記電極端子に重ねられる領域以外の領域に重ねられており、前記カバーには、当該カバーが前記絶縁プロテクタを覆った状態において、前記検知部を前記バスバーに向けて押圧する押圧部が設けられている。
 上記構成によれば、温度検知部材の検知部を絶縁プロテクタに保持されたバスバーに重なるように配した状態としてから、絶縁プロテクタをカバーで覆うと、カバーに設けられた押圧部が、温度検知部材の検知部をバスバーに向けて押圧するようになっている。従って、温度検知部材をバスバーに対して固定する締結部材を新たに設けたり、固定作業を別途行う必要がなく、部品点数や作業工数が少ない配線モジュールを提供することができる。
 上述した配線モジュールは、以下の構成を有してもよい。
 カバーは絶縁プロテクタを覆った状態において、検知部を覆うとともにバスバーのうち電極端子に重ねられる領域を外部に露出させる構成としてもよい。
 このような構成とすると、カバーの押圧部により、検知部をバスバーに対してずれないように保持させた状態としつつ、バスバーが露出した部分において、例えばレーザー溶接等により、バスバーと電極端子との接続を行うことができる。
 カバーはヒンジ部により絶縁プロテクタと一体的に設けられていてもよい。
 このような構成とすると、部品点数をより少なくすることができる。
 前記カバーには、前記絶縁プロテクタに係止される被係止部が設けられていてもよい。
 このような構成とすると、カバーが絶縁プロテクタに係止されるので、温度検知部材の移動規制状態を維持することができる。
 本明細書に開示される技術によれば、温度検知部材を備えた配線モジュールにおいて、部品点数や作業工程が少ない配線モジュールが得られる。
一実施形態の単電池群の平面図 温度検知部材の平面図 同じく側面図 温度検知部材配置前の配線モジュールの平面図 図4のA-A線における一部拡大断面図 温度検知部材を配置した状態の配線モジュールの平面図 図6のB-B線における一部拡大断面図 完成形態の電池モジュールの平面図 図8のC-C線における断面図
 本明細書に記載の配線モジュール20を電池モジュールMに適用した一実施形態を、図1ないし図9を参照しつつ説明する。
 本実施形態に係る電池モジュールMは、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両(図示せず)に搭載されて、車両を駆動するための電源として使用される。電池モジュールMは、単電池11(蓄電素子の一例)を複数並べてなる単電池群10(蓄電素子群の一例)と、単電池群10に取り付けられた配線モジュール20と、を備える(図8参照)。
 以下の説明において、図8における下側を前方とし、上側を後方(奥方)とする。また、図9における上側を上方とし、下側を下方とする。また、複数の同一部材については、一の部材に符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。
 (単電池群10)
 本実施形態の電池モジュールMは、4個の単電池(図示せず)を直列接続してなる単電池11を複数並べてなる単電池群10を有する(図1参照)。本実施形態において、単電池の内部には発電要素(図示せず)が収容されている。
 本実施形態の単電池11は、扁平な略直方体形状をなしている。単電池11の上面には、長手方向の両端部寄りの位置に、正極および負極の電極端子12A,12Bが上方に突出して形成されている。正極の電極端子12Aおよび負極の電極端子12Bは同形同大である。各電極端子12A,12Bは四角柱状をなしており、その上面は平坦な電極面とされている。複数の単電池11は、隣り合う電極端子12が異なる極性となるように並べられ、単電池群10を構成している。隣り合う単電池11は、後述するバスバー21により電気的に接続される。
 正極および負極の電極端子12A,12Bの間には、図1および図9に示すように、上方が開口した筒状のコネクタ部13が設けられている。コネクタ部13の外壁には、相手側のコネクタ40を係止する係止突部14が形成されている。
 コネクタ部13内には各単電池と接続された4つの雄型の端子15が突出して配されている。これら4つの端子15は、相手方のコネクタ40の端子47と電気的に接続されるようになっている。
 (配線モジュール20)
 配線モジュール20は、隣り合う単電池11の正極の電極端子12Aおよび負極の電極端子12Bに接続される金属製の複数のバスバー21と、バスバー21を保持するバスバー保持部24を有する絶縁材料からなる絶縁プロテクタ23と、バスバー21の温度を検知する温度検知部材51と、を備える。
 (バスバー21)
 バスバー21は、銅、銅合金、ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム等からなる金属製の板材を所定の形状にプレス加工することにより形成され、例えば図4に示すように、全体として略長方形状をなしている。
 (絶縁プロテクタ23)
 絶縁プロテクタ23は、複数の連結ユニット23Aを連結してなり、図8に示すように、単電池11の並び方向(図8における左右方向)に細長い形状をなしている。絶縁プロテクタ23には、上方に開口すると共に外部と仕切ってバスバー21を保持可能な仕切壁を有する複数のバスバー保持部24が、その長手方向に沿って2列に並んで設けられている。各バスバー保持部24には、バスバー21が上方に抜けるのを防止する押さえ片29が複数形成されている。
 2列のバスバー保持部24のうち、奥方(図4における上側)に並んでいるバスバー保持部24の外側壁24Aは、一部が切り欠かれており、後述する温度検知部材51の検知部54を通す通し部25とされている。通し部25は、所定の一のバスバー保持部24の外側壁24Aのうち、その伸び方向における中央部(配線モジュール20が単電池群10に取り付けられた状態における、隣り合う電極端子12の間に対応する位置)に設けられている。
 通し部25の幅寸法は、後述する温度検知部材51の検知部54の幅寸法と同等あるいは同等より僅かに大きい寸法に設定されている。また、通し部25の底部25Aは、バスバー21がバスバー保持部24内に収容された状態において、バスバー21の上面と面一になる高さに設定されている(図5参照)。
 また、図4に示すように、奥方に並んでいるバスバー保持部24の外側には、後述する温度検知部材51の素子収容部53を受け入れる受入溝31が形成されている。
 受入溝31は複数のバスバー保持部24の並び方向(図4の左右方向)に伸びて形成されている。受入溝31には、図6に示すように、後述する温度検知部材51の素子収容部53および素子収容部53から導出された電線W2が配されている。受入溝31の上方は開口している。
 また、2列のバスバー保持部24のうち、奥方に並んでいるバスバー保持部24の外側壁24Aにおいては、隣り合うバスバー保持部24の間に、後述するカバー33を係止する第1カバー係止孔30Aが設けられているとともに、内側壁24Bにおいては、一のバスバー保持部24の長さ方向(左右方向)の中央部に、同じくカバー33を係止する第2カバー係止孔30Bが設けられている。これらの第1カバー係止孔30A、および、第2カバー係止孔30Bの孔壁には、カバー33側に設けた後述する第1ロック片(図示せず)および第2ロック片35Bの第1ロック突部36A(被係止部の一例)および第2ロック突部36B(被係止部の一例)を受け入れる第1係止部(図示せず)および第2係止部30B1が形成されている(図9参照)。
 2列のバスバー保持部24の間には、コネクタ保持部26が設けられており、コネクタ保持部26と各バスバー保持部24の間にはそれぞれ電線収容溝27が設けられている。
 電線収容溝27は、コネクタ保持部26に保持されるコネクタ40の端子収容部45に収容される端子47の一端部に接続される電線W1を収容するためのものである。
 2つの電線収容溝27は、図5に示すように、一対の溝壁部27A,27Bおよびこれらをつなぐ底部27Cを有しており、その内部に複数の電線W1を収容可能としている。
 また、電線収容溝27の上端縁には、電線収容溝27から電線W1のはみ出しを規制する電線固定部28が、一方の溝壁部27Aから他方の溝壁部27Bに至って設けられている。電線固定部28は、隣り合うバスバー保持部24の間に位置して設けられている。
 本実施形態においては、2つの電線収容溝27の間にコネクタ保持部26が設けられている。コネクタ保持部26は、コネクタ40の外周に沿った形状をなしている。
 (カバー33)
 本実施形態では、絶縁プロテクタ23の一部を覆うカバー33が設けられている。本実施形態では、カバー33は絶縁プロテクタ23(受入溝31の溝壁)とヒンジ32を介して一体となっている。カバー33は絶縁プロテクタ23と同様に絶縁材料からなる。
 カバー33は、受入溝31の伸び方向(図4の左右方向)に沿って伸びて受入溝31の開口を上方から覆う本体部34を有しており、本体部34のうち絶縁プロテクタ23の通し部25に対応する部分には、受入溝31の伸び方向と直交する方向(前後方向)に延びる延出部37が延出形成されている。この延出部37の本体部34からの延出寸法は、バスバー保持部24の幅寸法(図4の上下方向の寸法)とほぼ同等の寸法とされている。また延出部37の幅寸法は、通し部25および検知部54の幅寸法よりも大きい寸法とされている。
 延出部37のうち、カバー33が閉じた状態における内面側(下面側)には、受入溝31の伸び方向と直交する方向に伸びる押圧リブ38(押圧部の一例)が突出形成されている。
 この押圧リブ38は、図9に示すように、カバー33が閉じた状態(本体部34が受入溝31を覆った状態)において、バスバー21に重ねられた温度検知部材51の検知部54を上方からバスバー21に向けて押圧する突出寸法に設定されている。また押圧リブ38の長さ寸法は、検知部54の長さ寸法より大きめの寸法とされており、押圧リブ38が検知部54を押圧した状態において、押圧リブ38の端部が検知部54の先端部より外側に突出するようになっている。
 また、本体部34の縁部のうち、カバー33が閉じた状態において、上述した絶縁プロテクタ23の第1カバー係止孔30Aに対応する位置には、第1カバー係止孔30Aの図示しない第1係止部に係止される第1ロック突部36A(被係止部の一例)を有する第1ロック片35Aが突出形成されている。
 さらに、延出部37の先端には、上述した絶縁プロテクタ23の第2カバー係止孔30Bの第2係止部30B1に係止される第2ロック突部36Bを有する第2ロック片35Bが突出形成されている。
 カバー33が閉じた状態とされると、第1ロック突部36Aが図示しない第1係止部と係止するとともに、第2ロック突部36Bが第2係止部30B1と係止することにより、カバー33が開かない状態に保持されるようになっている。
 また、カバー33が閉じた状態において、温度検知部材51(検知部54)は延出部37により全体が覆われるとともに、バスバー21のうち電極端子12に重ねられる領域は、外部に露出される。
 (コネクタ40)
 コネクタ保持部26に保持されるコネクタ40には、例えば図8に示すように、4つの端子47が収容されるようになっている。コネクタ40は略直方体状のハウジング41と、ハウジング41に収容される4個の端子47と、を備える。
 ハウジング41には、図9に示すように、コネクタ部13の係止突部14を受け入れて単電池11に対し係止される係止片42が形成されている。係止片42には係止突部14が嵌り込む係止孔42Aが形成されている。
 ハウジング41には、コネクタ部13を受け入れる溝部44が形成されている。ハウジング41には4つの端子収容部45が並列して形成されている。端子収容部45の内周面には、端子収容部45内へ撓み可能に突出することにより、端子収容部45内に収容された端子47と係合するランス46が形成されている。
 ハウジング41に収容されている端子47はいわゆる雌型の端子47であり、一端部(図9における上端部)には電線W1が接続されるバレル部48,49が形成され、他端部(図9における下端部)には箱状をなし、単電池と接続可能な接続部50が形成されている。
 バレル部48,49は、詳細は図示しないが、電線W1の端末において露出する露出芯線(図示せず)に圧着されるワイヤバレル部48と、電線W1の絶縁被覆により被覆されている部分に圧着されるインシュレーションバレル部49とを有する。
 接続部50には、図示しない弾性接触片が形成されており、弾性接触片とコネクタ部13の端子15とが接触することにより単電池とコネクタ40の端子47とが電気的に接続されるようになっている。また、端子47の接続部50とバレル部48,49との間にはランス46と係合する係合部(図示せず)が形成されている。
 コネクタ40に収容されている端子47は単電池の電圧を検出する端子47である。端子47に接続されている電線W1は、端子収容部45からハウジング41の外側に導出され、ハウジング41の係止片42とは反対側の電線収容溝27に配されて電池モジュールMの外部に導出され、例えばECUなどのようなコントロールユニット(図示せず)に接続されている。
 (温度検知部材51)
 温度検知部材51は、図2および図3に示すように、図示しない温度検出素子を収容し電線W2が導出される素子収容部53と、検知部54と、を有する。
 素子収容部53は筒状をなしており、その内部に電線W2が接続された温度検出素子が収容されている。温度検出素子は、例えば、サーミスタにより構成される。サーミスタとしては、PTCサーミスタ、又はNTCサーミスタを適宜に選択できる。また、温度検出素子としては、サーミスタに限られず、温度を検出可能であれば任意の素子を適宜に選択できる。
 温度検出素子には一対の電線W2が接続されており素子収容部53から外側に導出されている。電線W2は、図示しない外部回路に接続されており、温度検出素子からの信号はこの電線W2を介して外部回路に送信されるようになっている。外部回路は、例えば図示しない電池ECUに配されて、温度検出素子からの信号によってバスバー21の温度を検知するようになっている。
 検知部54は、素子収容部53の伸び方向の略中央部から垂直方向に延出された平板状をなしており、温度検知部材51全体は平面視略T字形状とされている。この検知部54は上述したバスバー21に重ねられ、バスバー21と面接触する。検知部54の幅寸法(図2の左右方向の寸法)は、上述した通し部25の幅寸法と同等あるいは同等より僅かに小さい寸法に設定されている。
 素子収容部53は、図3に示すように、検知部54と比べると厚み寸法が大きくなっている。また、素子収容部53の上面は検知部54の上面と面一とされている。
 本実施形態の温度検知部材51は、銅、銅合金、ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム等からなる金属製の板材に加工を施すことにより作製される。温度検知部材51は、例えば、金属板材を所定形状にプレスしたものに曲げ加工等を施すことにより筒状の素子収容部53を形成し、電線W2を接続した温度検出素子を素子収容部53内に入れた後、素子収容部53内に絶縁性の樹脂(例えばエポキシ樹脂)を流し込んで固める方法などにより作製される。
 (配線モジュール20の組立方法)
 本実施形態の配線モジュール20を組み立てる際には、まず、バスバー21を絶縁プロテクタ23のバスバー保持部24内に収容する。バスバー保持部24内に収容されたバスバー21は、その縁部が押さえ片29により係止されて、上方への抜け止めがなされる。
 次に、一端部に電線W1を接続した端子47をコネクタ40の端子収容部45に収容し、このコネクタ40をコネクタ保持部26に嵌めこんでコネクタ保持部26に取り付ける。
 そして、コネクタ40に接続された電線W1を電線収容溝27に収容する(図4および図5参照)。電線W1を収容する際には、その電線W1が接続されているコネクタ40のハウジング41に設けられている係止片42とは反対側の電線収容溝27に収容する。
 次に、絶縁プロテクタ23の所定のバスバー保持部24内に、温度検知部材51を収容する。具体的には、温度検知部材51の検知部54の基端部を絶縁プロテクタ23の通し部25に嵌め込んで、検知部54をバスバー21と重なるように配するとともに、素子収容部53を受入溝31内に収容する。これにより、検知部54とバスバー21とが面接触する。温度検出素子に接続された電線W2は、受入溝31内に配索する(図6および図7参照)。
 次に、カバー33をヒンジ32のところで折り曲げて、受入溝31の開口部を本体部34で覆うとともに、バスバー保持部24の一部を延出部37で覆う。この時、カバー33の第1ロック片35Aは、第1ロック突部36Aが第1カバー係止孔30Aの孔縁に当接すると外側方向にたわみ変形し、第1ロック突部36Aが第1カバー係止孔30A内の図示しない第1係止部に至ると弾性復帰する。これにより、第1ロック突部36Aが第1係止部に係止される。また、第2ロック片35Bは、第2ロック突部36Bが第2カバー係止孔30Bの孔縁に当接すると外側方向にたわみ変形し、第2ロック突部36Bが第2カバー係止孔30B内の第2係止部30B1に至ると弾性復帰する。これにより、第2ロック突部36Bが第2係止部30B1に係止される。
 このようにして、カバー33が絶縁プロテクタ23に対して閉じた状態で保持され、温度検知部材51の検知部54が押圧リブ38によりバスバー21に向けて押圧された状態となる(図8および図9参照)。これにより、温度検知部材51とバスバー21とは、伝熱的に接続されるようになっている。この結果、充電または放電により単電池11で発生した熱は、電極端子12からバスバー21へと伝達され、バスバー21から温度検知部材51へと伝達されることとなる。
 なお、この状態において、温度検知部材51(検知部54)は延出部37により全体が覆われているとともに、バスバー21のうち電極端子12に重ねられる領域は、外部に露出されている。
 (単電池群10への組み付け方法)
 次に、上述したように、温度検知部材51、バスバー21およびコネクタ40を絶縁プロテクタ23に配置した配線モジュール20を、隣り合う電極端子12A,12Bが異なる極性となるように並べて配された単電池群10の電極面の所定位置に取り付ける。すると、単電池11の電極端子12A,12Bの上面に、バスバー21のうちカバー33の延出部37に覆われていない両端部分が配され、重ねられる。また、単電池11のコネクタ部13は、コネクタ保持部26内に配されたコネクタ40の下方に配される。
 次に、各バスバー21と電極端子12とが重ねられた部分にレーザー溶接を行い、バスバー21と電極端子12とを電気的に接続する。その後、各コネクタ40を下方に押しこんでコネクタ40と単電池とを電気的に接続する。これにより、電池モジュールMが完成する(図8および図9参照)。
 (本実施形態の作用、効果)
 本実施形態においては、バスバー保持部24に保持させたバスバー21に温度検知部材51の検知部54を重ねて配した状態としてから、カバー33を閉じると、カバー33に設けた押圧リブ38が検知部54をバスバー21に向けて押圧するようになっている。
 したがって、バスバー21に温度検知部材51を取り付ける締結部材あるいは作業を別途設けなくてもよく、カバー33を閉じるだけで、温度検知部材51をバスバー21に対して熱的に取り付けた状態に保持することができる。
 また、カバー33は絶縁プロテクタ23を覆った状態において、検知部54全体を延出部37により覆うものの、バスバー21のうち電極端子12に重ねられる領域は、外部に露出させる構成とされている。従って、押圧リブ38により検知部54をバスバー21に対してずれないように保持させた状態としつつ、バスバー21が露出した部分において、例えばレーザー溶接等により、バスバー21と電極端子12との接続を行うことができる。
 また、本実施形態によれば、カバー33は絶縁プロテクタ23に一体的に設けられているから、カバー33を絶縁プロテクタ23に被せ付ける際には、位置合わせを行うことなく回動操作するだけでよく、作業性に優れる。さらに、部品点数を減らすことができる。
 また、本実施形態によれば、カバー33には、絶縁プロテクタ23に係止される第1ロック突部36Aおよび第2ロック突部36Bが設けられているから、温度検知部材51の移動を規制し、検知部54とバスバー21との接触状態を確実に維持することができる。
 <他の実施形態>
 本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
 (1)上記実施形態では、カバー33と絶縁プロテクタ23とが一体となったものを示したが、カバー33と絶縁プロテクタ23とは別体であってもよい。
 (2)上記実施形態では、カバー33は絶縁プロテクタ23を覆った状態において、検知部54を覆うとともにバスバー21のうち電極端子12に重ねられる領域を外部に露出させる構成としたが、これに限らず、バスバー21全体を覆う構成としてもよい。このような構成とした場合には、バスバー21と電極端子12との接続(例えばレーザー溶接)を行った後、温度検知部材51をバスバー21に重ねて配置し、カバー33を閉じて、検知部54とバスバー21との接触状態を保持させることができる。
 (3)上記実施形態では、絶縁プロテクタ23に係止されるロック突部36が設けられているカバー33を示したが、絶縁プロテクタ23に係止される構造を備えないカバー33であってもよい。
 (4)上記実施形態では、検知部54を、バスバー21のうち電極端子12A,12Bに重ねられる一対の領域の間に重ね合わせる構成としたが、バスバー21に重ね合わせる領域は上記実施形態に限るものではなく、一対の電極端子とバスバーとの接続を妨げない領域であれば、どの領域に重ね合わせてもよい。
 (5)上記実施形態では、バスバー21と電極端子12との接続がレーザー溶接により行われる形態を示したが、これに限らず、例えば、電極ポストとナットや、ナット状の電極端子とボルト等の締結により接続する形態のものにも、本明細書に記載の技術を適用することができる。
 (6)温度検知部材51の構成は、上記実施形態に限るものではなく、適宜変更することができ、要は、バスバー21に重ねられる検知部54を有し、その検知部54が、カバー33に設けた押圧部により押圧される構成であれば、どのような構成でもよい。
 M:電池モジュール
 10:単電池群(蓄電素子群)
 11:単電池(蓄電素子)
 12A,12B:電極端子
 20:配線モジュール
 21:バスバー
 23:絶縁プロテクタ
 24:バスバー保持部
 25:通し部
 30A,30B:カバー係止孔
 30A1:係止部
 31:受入溝
 32:ヒンジ
 33:カバー
 35A,35B:ロック片
 36A,36B:ロック突部(被係止部)
 37:延出部
 38:押圧リブ(押圧部)
 51:温度検知部材
 53:素子収容部
 54:検知部

Claims (4)

  1. 正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子を複数個並べてなる蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、
     前記電極端子に重ねられて隣り合う前記電極端子を電気的に接続するバスバーと、
     前記バスバーに重ねられる板状の検知部を有して前記バスバーの温度を検知する温度検知部材と、
     前記バスバーおよび前記温度検知部材を保持する絶縁プロテクタと、
     前記絶縁プロテクタの少なくとも一部を覆うカバーと、を備え、
     前記検知部は前記バスバーのうち前記電極端子に重ねられる領域以外の領域に重ねられており、
     前記カバーには、当該カバーが前記絶縁プロテクタを覆った状態において、前記検知部を前記バスバーに向けて押圧する押圧部が設けられている配線モジュール。
  2. 前記カバーは前記絶縁プロテクタを覆った状態において、前記検知部を覆うとともに前記バスバーのうち前記電極端子に重ねられる領域を外部に露出させている請求項1に記載の配線モジュール。
  3. 前記カバーはヒンジ部により前記絶縁プロテクタと一体的に設けられている請求項1または請求項2に記載の配線モジュール。
  4. 前記カバーには、前記絶縁プロテクタに係止される被係止部が設けられている請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の配線モジュール。
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