WO2020105244A1 - 支持部材及びバッテリモジュール - Google Patents

支持部材及びバッテリモジュール

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WO2020105244A1
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support case
case
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cases
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PCT/JP2019/034514
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俊輔 冨田
知樹 金山
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日本メクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a support member and a battery module.
  • a voltage monitoring device is provided to monitor the voltage of the battery.
  • This voltage monitoring device includes a voltage monitoring unit attached to a battery. And this voltage monitoring unit is provided with the flexible printed wiring board which has several wiring electrically connected to each electrode in a battery.
  • the battery is composed of a plurality of cells, and the plurality of cells are electrically connected by a metal member called a bus bar.
  • the flexible printed wiring board and the bus bar are supported by the cover. The cover is attached to the battery.
  • An object of the present invention is to provide a support member and a battery module in consideration of variations in battery dimensions, and to alleviate stress concentration of the support member.
  • the present invention adopts the following means in order to solve the above problems.
  • the support member of the present invention is A support member for attaching to a battery configured by arranging a plurality of cells, A plurality of support cases each having a mounting portion on which a conductive member electrically connecting the plurality of cells can be mounted, a main body portion to which the mounting portion is connected, and a slide portion connected to the main body portion.
  • the plurality of support cases are connected, The slide portion of one adjacent support case of the plurality of support cases is slidably accommodated in the main body portion of the other adjacent support case of the plurality of support cases, By pulling out a part of the slide portion of the one support case from the main body portion of the other support case, a gap between the one support case and the other support case is widened, By accommodating at least a part of the slide portion of the one support case in the main body portion of the other support case, a gap between the one support case and the other support case is narrowed. ..
  • the battery module of the present invention A battery configured by arranging a plurality of cells, A plurality of supports provided with a mounting portion on which a conductive member electrically connecting the plurality of cells is mounted, a main body portion to which the mounting portion is connected, and a slide portion connected to the main body portion.
  • a plurality of support cases are connected, and the slide portion of one of the support cases adjacent to each other is the main body portion of the other support case of the other adjacent support case of the plurality of support cases. It is slidably housed in.
  • the length of the supporting member becomes longer, and by decreasing the distance between the one supporting case and the other supporting case, the length of the supporting member becomes shorter.
  • a part of the slide part of one support case 121 is pulled out from the main body part of the other support case, or at least a part of the slide part of one support case is housed in the main body part of the other support case.
  • the length of the support member can be adjusted. Therefore, when the support member is attached to the battery, the length of the support member can be adjusted according to the variation in the size of the battery. Therefore, the support member 120 can be attached to the battery in consideration of the variation in the dimensions of the battery.
  • the support member expands and contracts, whereby the stress concentration of the support member can be relieved.
  • the main body section and the slide section of the plurality of support cases are connected via a hinge, and the slide section with respect to the main body section of the one support case.
  • the angle of the other support case with respect to the one support case may be changed by changing the angle of.
  • the support member can be attached to the battery while bending or bending the support member, and the support member can be easily attached to the battery.
  • the conductive member may be mounted on the mounting portion so as to be movable in the alignment direction of the plurality of support cases.
  • the conductive member can be moved in the direction in which the plurality of support cases are arranged while the support member is attached to the battery. Therefore, the conductive member can be arranged in the plurality of cells according to the manufacturing tolerance of the thickness of each cell. Can be moved in any direction.
  • a plurality of conductive members may be mounted on each of the plurality of support cases.
  • the support member can be expanded and contracted using the support case in which a plurality of conductive members are mounted.
  • the battery module of the present invention may include a flexible printed wiring board having a flat portion and a bending portion and supported by the supporting member, and the bending portion may be located directly above the hinge.
  • the stress concentration of the support member can be alleviated in the support member and the battery module in consideration of the dimensional variation of the battery.
  • FIG. 1 is a plan view of a voltage device and a battery module according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the battery module according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of the battery module according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of the support member according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the support case according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of the support case according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of the support member according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of the support member according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of the support member according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of the support member according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the battery module according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view of a monitoring device 10 and a battery module 100 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the battery module 100 according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of the monitoring device 10 and the battery module 100 according to the embodiment.
  • the monitoring device 10 includes a voltage monitoring device body 20 and a temperature measuring device body 30. In the example shown in FIG. 1, the voltage monitoring device body 20 and the temperature measuring device body 30 are integrated.
  • the battery module 100 includes a battery 110, a support member 120, a plurality of bus bars 141 and 142, and a flexible printed wiring board (hereinafter referred to as FPC) 150. Further, the battery module 100 includes a connector 170 connected to the monitoring device 10. The monitoring device 10 monitors the voltage of the battery 110 and measures the temperature of the battery 110.
  • the support member 120 supports the bus bars 141 and 142 and the FPC 150. When attaching the support member 120 to the battery 110, the support member 120 is arranged on the battery 110.
  • the support member 120 has an attachment member for attaching the support member 120 to the battery 110.
  • the battery 110 is configured by arranging (stacking) a plurality of cells 111. In the configuration example of the battery module 100 shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of cells 111 are arranged side by side in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the cells 111 (hereinafter referred to as the arrangement direction of the cells 111).
  • Each of the plurality of cells 111 includes a positive electrode terminal 112 and a negative electrode terminal 113.
  • the positive electrode terminal 112 and the negative electrode terminal 113 have a bolt shape and protrude from the upper surface of the cell 111.
  • the positive electrode terminal 112 of one cell 111 and the negative electrode terminal 113 of the other cell 111 are aligned in the arrangement direction of the cells 111. Therefore, in the battery 110, the plurality of positive electrode terminals 112 and the plurality of negative electrode terminals 113 are alternately arranged in the arrangement direction of the cells 111.
  • the positive electrode terminal 112 and the negative electrode terminal 113 of the adjacent cells 111 are electrically connected by the bus bar 141.
  • the plurality of cells 111 are configured to be connected in series by electrically connecting the adjacent positive electrode terminal 112 and negative electrode terminal 113 by the bus bar 141.
  • the bus bars 141 and 142 are conductive members. A plate-shaped metal is exemplified as the conductive member.
  • the number of cells 111 is not limited to the configuration example of the battery module 100 shown in FIGS. 1 to 3, and may be determined according to the output voltage of the battery 110, for example.
  • the bus bars 141 and 142 have elongated holes 143. When the bus bars 141 and 142 are attached to the battery 110, the positive electrode terminal 112 and the negative electrode terminal 113 are inserted into the long holes 143 of the bus bars 141 and 142.
  • the bus bars 141 and 142 are not limited to the long holes 143, and may have round holes. The positive electrode terminal 112 and the negative electrode terminal 113 may be inserted into the round holes of the bus bars 141 and 142.
  • the FPC 150 includes a flexible film and a plurality of wirings.
  • the plurality of wirings are made of, for example, copper foil. Some of the plurality of wirings may be used as voltage monitoring wirings, and other portions of the plurality of wirings may be used as temperature measurement wirings. In this case, the voltage monitoring wiring and the temperature measuring wiring are connected to the connector 170.
  • FIG. 4 is a perspective view of the support member 120 according to the embodiment.
  • the support member 120 is composed of a plurality of support cases (housings) 121. By connecting the plurality of support cases 121 to each other, the plurality of support cases 121 can be connected.
  • FIG. 4A shows a state before connecting the plurality of support cases 121
  • FIG. 4B shows a state after connecting the plurality of support cases 121. As shown in FIG.
  • the plurality of support cases 121A have the same shape
  • the shape of the support case 121B is different from the shapes of the support cases 121A and 121C
  • the shape of the support case 121C is the same as the shapes of the support cases 121A and 121B. different.
  • FIGS. 5 and 6 are plan views of the support case 121A according to the embodiment.
  • a plurality of bus bars 141 are mounted on the support case 121A.
  • the plurality of bus bars 141 are supported by the support case 121A.
  • 121 A of support cases have the main-body part 122 and the some mounting part 123 connected to the main-body part 122.
  • One bus bar 141 can be mounted on each of the plurality of mounting portions 123.
  • FIG. 5 shows a state before mounting the plurality of bus bars 141 on the support case 121A
  • FIG. 6 shows a state after mounting the plurality of bus bars 141 on the support case 121A.
  • the support case 121A may include a main body 122 and one mounting portion 123 connected to the main body 122.
  • a plurality of bus bars 141 may be mounted on one mounting portion 123.
  • the support cases 121B and 121B have a main body 122 and a plurality of mounting portions 123 connected to the main body 122, as in the support case 121A.
  • a plurality of bus bars 141 are mounted on the support cases 121B and 121C, similarly to the support case 121A.
  • One bus bar 142 is mounted on each of the support cases 121B and 121C.
  • the support cases 121B and 121C may include a main body 122 and one mounting portion 123 connected to the main body 122. In this case, a plurality of bus bars 141 and one bus bar 142 may be mounted on one mounting portion 123.
  • bus bars 141 are mounted on one support case 121A, but the number of bus bars 141 mounted on the support case 121A is not limited. At least two bus bars 141 are mounted on the support case 121A. In the configuration example shown in FIG. 6, three bus bars 141A are continuously mounted in the support case 121A, and three bus bars 141B are continuously mounted in the support case 121A.
  • the main body 122 is arranged so as to be sandwiched between the three bus bars 141A and the three bus bars 141B when viewed from the normal direction of the upper surface 122A of the main body 122.
  • a part of the plurality of bus bars 141 mounted in the support case 121A and the other part thereof are arranged with the main body 122 separated.
  • a pressing portion 124 and a pressing portion 125 are provided inside the mounting portion 123.
  • the pressing portion 124 contacts the upper surface of the bus bar 141
  • the pressing portion 125 contacts the side surface and the lower surface of the bus bar 141.
  • the pressing portion 125 has flexibility. The pressing portion 125 presses the bus bar 141 toward the main body portion 122 and the pressing portion 124 so that the bus bar 141 can move. In this way, the bus bar 141 is mounted on the mounting portion 123 in a state where the bus bar 141 can be moved in the parallel direction.
  • the bus bar 142 is mounted on the mounting portion 123 in a state where the bus bar 142 can be moved in the parallel direction.
  • the bus bars 141 and 142 are mounted on the support case 121 so as to be movable in the direction in which the plurality of support cases 121 are arranged.
  • the bus bars 141 and 142 can be moved in the arrangement direction of the cells 111 with the support member 120 attached to the battery 110.
  • the support case 121 has a hinge 126 and a slide portion 127.
  • the slide portion 127 is connected to the main body portion 122 via a hinge 126.
  • the plurality of support cases 121 are connected to each other, and the slide portion 127 of the adjacent one of the plurality of support cases 121 has the main body portion of the other adjacent support case 121 of the plurality of support cases 121. It is slidably stored in 122.
  • FIG. 7 is a perspective view of the support member 120 from the lower surface 122B side of the main body 122 of the support case 121 when the plurality of support cases 121 are connected. As shown in FIG. 7, the slide portion 127 of the one support case 121 (the left side support case 121 in FIG.
  • the protrusion 128 of the one support case 121 is fitted into the elongated hole 129 of the other support case 121, so that a state in which the plurality of support cases 121 are coupled (hereinafter, referred to as a coupled state) is obtained. Maintained.
  • FIG. 8 is a plan view of the support member 120 according to the embodiment. As shown in FIG. 8, in the connected state, one support case 121 (the left support case 121 in FIG.
  • the slide portion 127 of the one support case 121 is pulled out from the main body portion 122 of the other support case 121
  • at least a part of the slide portion 127 of the one support case 121 is made into the other support case 121. It can also be housed in the main body 122 of the.
  • the interval (distance) between the one support case 121 and the other support case 121 is narrowed, and a part of the slide portion 127 of the one support case 121 is pulled out from the main body portion 122 of the other support case 121.
  • the length of the support member 120 becomes shorter than that in the state.
  • FIG. 9 is a plan view of the support member 120 according to the embodiment.
  • FIG. 9A shows the support member 120 in a state where a part of the slide portion 127 of the one support case 121 is pulled out from the main body portion 122 of the other support case 121.
  • FIG. 9B shows the support member 120 in a state where the entire slide portion 127 of the one support case 121 is accommodated in the main body portion 122 of the other support case 121.
  • the length of the support member 120 shown in FIG. 9 (A) is longer than the length of the support member 120 shown in FIG. 9 (B).
  • the length of the support member 120 can be adjusted by storing the support member 120 in the main body 122. Therefore, the support member 120 expands and contracts in the longitudinal direction of the support member 120.
  • the support cases 121B and 121C also have the same configuration as the support case 121A. The whole or a part of the slide portion 127 of the support case 121B can be housed in the main body portion 122 of the support case 121A.
  • a part of the slide portion 127 of the support case 121B can be pulled out from the main body portion 122 of the support case 121A. All or part of the slide portion 127 of the support case 121A can be housed in the main body portion 122 of the support case 121C. Further, a part of the slide portion 127 of the support case 121A can be pulled out from the main body portion 122 of the support case 121C.
  • Dimension variation of the battery 110 occurs in the longitudinal direction of the battery 110, that is, the arrangement direction (stacking direction) of the plurality of cells 111.
  • the support member 120 when the support member 120 is attached to the battery 110, the length of the support member 120 can be adjusted according to the dimensional variation of the battery 110. Therefore, the support member 120 can be attached to the battery 110 in consideration of the dimensional variation of the battery 110. That is, when the support member 120 is attached to the battery 110, the support member 120 can be expanded and contracted to absorb variations in the size of the battery 110. Further, when the cell 111 expands or the battery 110 vibrates after the support member 120 is attached to the battery 110, the support member 120 expands and contracts, so that the stress concentration of the support member 120 can be relaxed.
  • the bus bars 141 and 142 are mounted on the support member 120 in a state that they can be moved in parallel. Therefore, the bus bars 141, 142 are mounted on the mounting portion 123 so as to be movable in the direction in which the plurality of support cases 121 are arranged.
  • the bus bars 141 and 142 can be moved in the arrangement direction of the cells 111 with the support member 120 attached to the battery 110. Therefore, after attaching the support member 120 to the battery 110, when attaching the bus bars 141 and 142 to the battery 110, move the bus bars 141 and 142 in the arrangement direction of the plurality of cells 111 according to the manufacturing tolerance of the thickness of each cell 111.
  • the bus bars 141 and 142 can be attached to the battery 110 in consideration of the manufacturing tolerance of the thickness of each cell 111. As described above, according to the battery module 100, the manufacturing tolerance of the thickness of each cell 111 can be absorbed. Further, since the bus bars 141 and 142 are not fixed to the support member 120, the stress concentration of the support member 120 when the expansion of the cell 111 or the vibration of the battery 110 occurs can be relaxed.
  • FIG. 10 is a perspective view of the support member 120 according to the embodiment.
  • a hinge 126 having flexibility is provided between the main body 122 of the support case 121 and the slide 127.
  • the hinge 126 connects the main body 122 and the slide 127.
  • the hinge 126 bends to change the angle of the slide part 127 with respect to the main body part 122.
  • the slide portion 127 of the one support case 121 is housed in the main body portion 122 of the other support case 121, when an external force is applied to the one support case 121 or the other support case 121, the other support case 121 with respect to the other support case 121.
  • the angle of the support case 121 changes.
  • the support member 120 can be attached to the battery 110 while bending or bending the support member 120, and the support member 120 can be easily attached to the battery 110. Therefore, the time required to attach the support member 120 to the battery 110 can be shortened. Further, when the cell 111 expands or the battery 110 vibrates, the support member 120 bends or curves, so that stress concentration of the support member 120 can be relieved.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the battery module 100 according to the embodiment.
  • FIG. 11 shows a part of the cross section of the battery module 100.
  • the FPC 150 may be partially curved and the FPC 150 may be placed on the support member 120.
  • the FPC 150 has a flat portion 151 and a bending portion 152.
  • the flexible portion 152 of the FPC 150 is flexed with respect to the flat portion 151 of the FPC 150.
  • the support member 120 is extended, the bending of the bending portion 152 of the FPC 150 is reduced, so that the FPC 150 can follow the extension of the support member 120. Therefore, even when the support member 120 is extended, the size of the FPC 150 matches the size of the support member 120.
  • the FPC 150 may be placed on the support member 120 so that the bending portion 152 of the FPC 150 is located directly above the hinge 126 of the support member 120. Since the hinge 126 projects above the main body 122, when the flat portion 151 of the FPC 150 is located directly above the hinge 126 of the support member 120, the flat portion 151 of the FPC 150 may rise. Since the flexible portion 152 of the FPC 150 is located directly above the hinge 126 of the support member 120, it is possible to prevent the flat portion 151 of the FPC 150 from being raised.
  • monitoring device 20 voltage monitoring device main body 30 temperature measuring device main body 100 battery module 110 battery 111 cell 112 positive electrode terminal 113 negative electrode terminal 120 support members 121, 121A, 121B, 121C support case 122 main body part 123 mounting part 124 pressing part 125 pressing part 126 Hinge 127 Slide part 128 Projection parts 129, 143 Oblong holes 141, 141A, 141B, 142 Bus bar 150 FPC 151 Flat part 152 Flexible part 170 Connector

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Abstract

バッテリの寸法のバラツキを考慮した支持部材及びバッテリモジュールを提供すると共に、支持部材の応力集中を緩和する。　複数の支持ケース１２１が連結されており、隣り合う一方の支持ケース１２１のスライド部１２７が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２にスライド可能に収容されており、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部を他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出すことにより、一方の支持ケース１２１と他方の支持ケース１２１との間隔が広がり、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の少なくとも一部を他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収容することにより、一方の支持ケース１２２と他方の支持ケース１２２との間隔が狭まる。

Description

支持部材及びバッテリモジュール
　本発明は、支持部材及びバッテリモジュールに関する。
　電気自動車などに搭載されるバッテリにおいては、バッテリの電圧を監視するために、電圧監視装置が設けられている。この電圧監視装置は、バッテリに取り付けられる電圧監視ユニットを備えている。そして、この電圧監視ユニットは、バッテリにおける各電極に電気的に接続される複数の配線を有するフレキシブルプリント配線板を備えている。バッテリは、複数のセルから構成されており、複数のセル間はバスバと呼ばれる金属部材によって電気的に接続されている。フレキシブルプリント配線板及びバスバは、カバーによって支持されている。カバーは、バッテリに取り付けられる。
　セルの厚みには製造公差が存在する。また、複数のセルを積層してバッテリを組み立てる場合、組み立て公差が発生する。したがって、バッテリの寸法（セルの積層方向の長さ）にバラツキが発生する。バッテリの寸法のバラツキは、セルの積総数に応じて大きくなる。従来技術では、カバーが一体的であるため、カバーをバッテリに取り付けることが困難になる場合がある。また、セルの発熱によりセルが膨張すると、バッテリにカバーを取り付けた後に、カバーに応力が集中し、カバーが損傷する可能性がある。更に、カバーに振動が発生した際、カバーの応力集中を緩和することも望まれている。
特許第５７０２９４７号公報
平野優子，辻朋郁，矢板久佳，平井宏樹、「セル数変更可能な高圧電池配線モジュール」、２０１５年１月・ＳＥＩテクニカルレビュー・第１８６号、ｐ．４１－４４
　本発明の目的は、バッテリの寸法のバラツキを考慮した支持部材及びバッテリモジュールを提供すると共に、支持部材の応力集中を緩和することを目的とする。
　本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
　本発明の支持部材は、
　複数のセルを配列して構成されたバッテリに取り付ける支持部材であって、
　前記複数のセルを電気的に接続する導電性部材を搭載可能な搭載部と、前記搭載部が接続された本体部と、前記本体部に接続されたスライド部と、を有する複数の支持ケースを備え、
　前記複数の支持ケースが連結されており、
　前記複数の支持ケースのうちの隣り合う一方の支持ケースの前記スライド部が、前記複数の支持ケースのうちの隣り合う他方の支持ケースの前記本体部にスライド可能に収容されており、
　前記一方の支持ケースの前記スライド部の一部を前記他方の支持ケースの前記本体部から引き出すことにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が広がり、
　前記一方の支持ケースの前記スライド部の少なくとも一部を前記他方の支持ケースの前記本体部に収容することにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が狭まることを特徴とする。
　また、本発明のバッテリモジュールは、
　複数のセルを配列して構成されたバッテリと、
　前記複数のセルを電気的に接続する導電性部材が搭載された搭載部と、前記搭載部が接続された本体部と、前記本体部に接続されたスライド部と、が設けられた複数の支持ケースを有し、前記バッテリに取り付けられた支持部材と、
　を備え、
　前記複数の支持ケースが連結されており、
　前記複数の支持ケースのうちの隣り合う一方の支持ケースの前記スライド部が、前記複数の支持ケースのうちの隣り合う他方の支持ケースの前記本体部にスライド可能に収容されており、
　前記一方の支持ケースの前記スライド部の一部を前記他方の支持ケースの前記本体部から引き出すことにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が広がり、
　前記一方の支持ケースの前記スライド部の少なくとも一部を前記他方の支持ケースの前記本体部に収容することにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が狭まることを特徴とする。
　これらの発明においては、複数の支持ケースが連結されており、複数の支持ケースのうちの隣り合う一方の支持ケースのスライド部が、複数の支持ケースのうちの隣り合う他方の支持ケースの本体部にスライド可能に収容されている。一方の支持ケースのスライド部の一部を他方の支持ケースの本体部から引き出すことにより、一方の支持ケースと他方の支持ケースとの間隔が広がる。また、一方の支持ケースのスライド部の少なくとも一部を他方の支持ケースの本体部に収容することにより、一方の支持ケースと他方の支持ケースとの間隔が狭まる。一方の支持ケースと他方の支持ケースとの間隔が広がることで、支持部材の長さが長くなり、一方の支持ケースと他方の支持ケースとの間隔が狭まることで、支持部材の長さが短くなる。このように、一方の支持ケース１２１のスライド部の一部を他方の支持ケースの本体部から引き出したり、一方の支持ケースのスライド部の少なくとも一部を他方の支持ケースの本体部に収容したりすることにより、支持部材の長さを調整することができる。したがって、バッテリに支持部材を取り付ける際、バッテリの寸法のバラツキに応じて支持部材の長さを調整することできる。このため、バッテリの寸法のバラツキを考慮して、バッテリに支持部材１２０を取り付けることができる。また、バッテリに支持部材を取り付けた後にセルの膨張やバッテリの振動が発生した際、支持部材が伸縮することで、支持部材の応力集中を緩和することができる。
　本発明の支持部材及び本発明のバッテリモジュールにおいて、前記複数の支持ケースの前記本体部と前記スライド部とがヒンジを介して接続されており、前記一方の支持ケースの前記本体部に対する前記スライド部の角度が変化することにより、前記一方の支持ケースに対する前記他方の支持ケースの角度が変化してもよい。
　これにより、支持部材を屈曲又は湾曲させながら、バッテリに支持部材を取り付けることができ、バッテリに対して支持部材を容易に取り付けることができる。
　本発明の支持部材及び本発明のバッテリモジュールにおいて、導電性部材が、複数の支持ケースの並び方向に向かって移動可能に搭載部に搭載されてもよい。
　これにより、バッテリに支持部材を取り付けた状態で、導電性部材を複数の支持ケースの並び方向に動かすことができるため、各セルの厚みの製造公差に応じて導電性部材を複数のセルの配列方向に動かすことができる。
　本発明の支持部材及び本発明のバッテリモジュールにおいて、複数の支持ケースのそれぞれに導電性部材を複数搭載可能であってもよい。
　これにより、複数の導電性部材が搭載された支持ケースを用いて支持部材を伸縮することができる。
　本発明のバッテリモジュールは、平坦部及び撓み部を有し、前記支持部材に支持されたフレキシブルプリント配線板を備え、前記撓み部が前記ヒンジの直上に位置していてもよい。
　これにより、フレキシブルプリント配線板の平坦部における隆起の発生を抑止することができる。
　本発明によれば、バッテリの寸法のバラツキを考慮した支持部材及びバッテリモジュールにおいて、支持部材の応力集中を緩和することができる。
図１は、実施形態に係る電圧装置及びバッテリモジュールの平面図である。 図２は、実施形態に係るバッテリモジュールの斜視図である。 図３は、実施形態に係るバッテリモジュールの側面図である。 図４は、実施形態に係る支持部材の斜視図である。 図５は、実施形態に係る支持ケースの平面図である。 図６は、実施形態に係る支持ケースの平面図である。 図７は、実施形態に係る支持部材の斜視図である。 図８は、実施形態に係る支持部材の平面図である。 図９は、実施形態に係る支持部材の平面図である。 図１０は、実施形態に係る支持部材の斜視図である。 図１１は、実施形態に係るバッテリモジュールの断面図である。
　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、例示的に詳しく説明する。
ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その他の相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　図１～図１１を参照して、実施形態に係る監視装置、バッテリモジュール及び支持部材について説明する。
＜監視装置及びバッテリモジュール＞
　図１～図３を参照して、実施形態に係る監視装置１０及びバッテリモジュール１００について説明する。図１は、実施形態に係る監視装置１０及びバッテリモジュール１００の平面図である。図２は、実施形態に係るバッテリモジュール１００の構成を示す斜視図である。図３は、実施形態に係る監視装置１０及びバッテリモジュール１００の側面図である。監視装置１０は、電圧監視装置本体２０と、温度測定装置本体３０とを備えている。図１に示す例では、電圧監視装置本体２０と、温度測定装置本体３０とが一体化されている。バッテリモジュール１００は、バッテリ１１０と、支持部材１２０と、複数のバスバ１４１、１４２と、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと称する）１５０とを備える。また、バッテリモジュール１００は、監視装置１０に接続されるコネクタ１７０を備える。監視装置１０は、バッテリ１１０の電圧を監視すると共に、バッテリ１１０の温度を測定する。支持部材１２０は、バスバ１４１、１４２及びＦＰＣ１５０を支持する。バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付ける際、バッテリ１１０上に支持部材１２０を配置する。支持部材１２０は、支持部材１２０をバッテリ１１０に取り付けるための取り付け部材を有している。バッテリ１１０は、複数のセル１１１を配列（積層）して構成されている。図１～図３に示すバッテリモジュール１００の構成例では、セル１１１の長手方向と直交する方向（以下、セル１１１の配列方向と称する）に向かって複数のセル１１１が並んで配置されている。
　複数のセル１１１のそれぞれは、正極端子１１２及び負極端子１１３を備える。正極端子１１２及び負極端子１１３は、ボルト形状を有しており、セル１１１の上面から突出している。隣り合うセル１１１において、一方のセル１１１の正極端子１１２と他方のセル１１１の負極端子１１３とがセル１１１の配列方向に並んでいる。したがって、バッテリ１１０では、セル１１１の配列方向に向かって複数の正極端子１１２と複数の負極端子１１３とが交互に並んでいる。隣り合うセル１１１の正極端子１１２と負極端子１１３とがバスバ１４１によって電気的に接続されている。したがって、複数のセル１１１は、隣り合う正極端子１１２と負極端子１１３とがバスバ１４１によって電気的に接続されることで直列に接続されるように構成される。バスバ１４１、１４２は、導電性部材である。導電性部材として板状金属が例示される。セル１１１の個数は、図１～図３に示すバッテリモジュール１００の構成例に限定されず、例えば、バッテリ１１０の出力電圧に応じて決定してもよい。バスバ１４１、１４２は、長孔１４３を有している。バスバ１４１、１４２を、バッテリ１１０に取り付ける際、バスバ１４１、１４２の長孔１４３に正極端子１１２、負極端子１１３を挿通する。なお、長孔１４３に限定されず、バスバ１４１、１４２は、丸孔を有してもよい。バスバ１４１、１４２の丸孔に正極端子１１２、負極端子１１３を挿通してもよい。
　ＦＰＣ１５０は、柔軟性を有するフィルムと、複数の配線とを備えている。複数の配線は、例えば、銅箔などにより構成される。複数の配線のうちの一部を電圧監視用配線に用いてもよいし、複数の配線のうちの他の一部を温度測定用配線に用いてもよい。この場合、電圧監視用配線及び温度測定用配線がコネクタ１７０に接続される。
＜支持部材＞
　図４を参照して、実施形態に係る支持部材１２０について説明する。図４は、実施形態に係る支持部材１２０の斜視図である。支持部材１２０は、複数の支持ケース（筺体）１２１から構成される。複数の支持ケース１２１を相互に連結することで、複数の支持ケース１２１を繋ぐことができる。図４の（Ａ）は、複数の支持ケース１２１を連結する前の状態を示しており、図４の（Ｂ）は、複数の支持ケース１２１を連結した後の状態を示している。図４に示すように、複数の支持ケース１２１Ａは同一形状であり、支持ケース１２１Ｂの形状は、支持ケース１２１Ａ、１２１Ｃの形状と異なり、支持ケース１２１Ｃの形状は、支持ケース１２１Ａ、１２１Ｂの形状と異なる。
　図５及び図６を参照して、実施形態に係る支持ケース１２１について説明する。図５及び図６は、実施形態に係る支持ケース１２１Ａの平面図である。支持ケース１２１Ａには、複数のバスバ１４１が搭載される。支持ケース１２１Ａによって複数のバスバ１４１が支持されている。支持ケース１２１Ａは、本体部１２２と、本体部１２２に接続された複数の搭載部１２３とを有する。複数の搭載部１２３のそれぞれに一つのバスバ１４１が搭載可能である。図５は、支持ケース１２１Ａに複数のバスバ１４１を搭載する前の状態を示しており、図６は、支持ケース１２１Ａに複数のバスバ１４１を搭載した後の状態を示している。また、支持ケース１２１Ａは、本体部１２２と、本体部１２２に接続された一つの搭載部１２３とを有してもよい。この場合、一つの搭載部１２３に複数のバスバ１４１を搭載してもよい。なお、支持ケース１２１Ｂ、１２１Ｂは、支持ケース１２１Ａと同様に、本体部１２２と、本体部１２２に接続された複数の搭載部１２３とを有する。支持ケース１２１Ｂ、１２１Ｃには、支持ケース１２１Ａと同様に、複数のバスバ１４１が搭載される。支持ケース１２１Ｂ、１２１Ｃのそれぞれには、一つのバスバ１４２が搭載される。また、支持ケース１２１Ｂ、１２１Ｃは、本体部１２２と、本体部１２２に接続された一つの搭載部１２３とを有してもよい。この場合、一つの搭載部１２３に複数のバスバ１４１と一つのバスバ１４２を搭載してもよい。
　図６に示すように、１つの支持ケース１２１Ａに対して６つのバスバ１４１が搭載されているが、支持ケース１２１Ａに搭載されるバスバ１４１の個数は限定されない。支持ケース１２１Ａには少なくとも２つのバスバ１４１が搭載される。図６に示す構成例では、３つのバスバ１４１Ａが連続して並ぶようにして支持ケース１２１Ａに搭載され、３つのバスバ１４１Ｂが連続して並ぶようにして支持ケース１２１Ａに搭載されている。本体部１２２の上面１２２Ａの法線方向から見て、３つのバスバ１４１Ａと３つのバスバ１４１Ｂとの間に、本体部１２２が挟まれるようにして配置されている。このように、支持ケース１２１Ａに搭載された複数のバスバ１４１のうちの一部と他の一部とが、本体部１２２を隔てて配置されている。搭載部１２３内に押さえ部１２４及び押圧部１２５が設けられている。搭載部１２３にバスバ１４１を搭載すると、押さえ部１２４がバスバ１４１の上面に当接し、押圧部１２５がバスバ１４１の側面及び下面に当接する。押圧部１２５は可撓性を有している。バスバ１４１が移動可能な程度に、押圧部１２５がバスバ１４１を本体部１２２及び押さえ部１２４に向けて押圧する。このように、バスバ１４１を平行方向に動かすことができる状態で、バスバ１４１が搭載部１２３に搭載されている。バスバ１４１と同様に、バスバ１４２を平行方向に動かすことができる状態で、バスバ１４２が搭載部１２３に搭載されている。なお、複数の支持ケース１２１を連結させた場合、バスバ１４１、１４２が、複数の支持ケース１２１の並び方向に向かって移動可能に支持ケース１２１に搭載される。また、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けた場合、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けた状態で、バスバ１４１、１４２をセル１１１の配列方向に向かって動かすことができる。
　支持ケース１２１は、ヒンジ１２６及びスライド部１２７を有する。スライド部１２７は、ヒンジ１２６を介して本体部１２２に接続されている。複数の支持ケース１２１が連結されており、複数の支持ケース１２１のうちの隣り合う一方の支持ケース１２１のスライド部１２７が、複数の支持ケース１２１のうちの隣り合う他方の支持ケース１２１の本体部１２２にスライド可能に収納されている。図７は、複数の支持ケース１２１を連結した場合において、支持ケース１２１の本体部１２２の下面１２２Ｂ側からの支持部材１２０の斜視図である。図７に示すように、一方の支持ケース１２１（図７の左側の支持ケース１２１）のスライド部１２７が、他方の支持ケース１２１（図７の右側の支持ケース１２１）の本体部１２２に収納されている。一方の支持ケース１２１のスライド部１２７が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収納されると、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７に形成された突起部１２８が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２の下面１２２Ｂに形成された長孔１２９に嵌め込まれる。このように、一方の支持ケース１２１の突起部１２８が、他方の支持ケース１２１の長孔１２９に嵌め込まれることにより、複数の支持ケース１２１が連結された状態（以下、連結状態と表記する）が維持される。
　連結状態において、一方の支持ケース１２１を他方の支持ケース１２１から離れる方向に引くと、一方の支持ケース１２１の突起部１２８が他方の支持ケース１２１の長孔１２９をスライド移動し、長孔１２９の内周面に当接する。この場合、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７が他方の支持ケース１２１の本体部１２２内をスライドし、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出された状態になる。図８は、実施形態に係る支持部材１２０の平面図である。図８に示すように、連結状態において、一方の支持ケース１２１（図８の左側の支持ケース１２１）を他方の支持ケース１２１（図８の右側の支持ケース１２１）から離れる方向に引く。そうすると、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出される。これにより、一方の支持ケース１２１と他方の支持ケース１２１との間隔（距離）が広がり、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の全部が他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収容された状態よりも、支持部材１２０の長さが長くなる。他方の支持ケース１２１の本体部１２２から一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の引き出された部分の長さに応じて、支持部材１２０の長さが長くなる。また、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部が他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出された状態において、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の少なくとも一部を他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収容することもできる。この場合、一方の支持ケース１２１と他方の支持ケース１２１との間隔（距離）が狭くなり、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部が他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出された状態よりも、支持部材１２０の長さが短くなる。
　図９は、実施形態に係る支持部材１２０の平面図である。図９の（Ａ）は、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出された状態の支持部材１２０を示す。図９の（Ｂ）は、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の全部が、他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収容された状態の支持部材１２０を示す。図９の（Ａ）に示す支持部材１２０の長さが、図９の（Ｂ）に示す支持部材１２０の長さよりも長い。このように、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の一部を他方の支持ケース１２１の本体部１２２から引き出したり、一方の支持ケース１２１のスライド部１２７の全部又は一部を他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収容したりすることにより、支持部材１２０の長さを調整することができる。したがって、支持部材１２０の長手方向に支持部材１２０が伸縮する。なお、支持ケース１２１Ｂ、１２１Ｃについても、支持ケース１２１Ａと同様の構成を有する。支持ケース１２１Ｂのスライド部１２７の全部又は一部を支持ケース１２１Ａの本体部１２２に収容することが可能である。また、支持ケース１２１Ｂのスライド部１２７の一部を支持ケース１２１Ａの本体部１２２から引き出すことが可能である。支持ケース１２１Ａのスライド部１２７の全部又は一部を支持ケース１２１Ｃの本体部１２２に収容することが可能である。また、支持ケース１２１Ａのスライド部１２７の一部を支持ケース１２１Ｃの本体部１２２から引き出すことが可能である。
　バッテリ１１０の長手方向、すなわち、複数のセル１１１の配列方向（積層方向）においてバッテリ１１０の寸法のバラツキが発生する。バッテリモジュール１００では、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付ける際、バッテリ１１０の寸法のバラツキに応じて支持部材１２０の長さを調整することできる。このため、バッテリ１１０の寸法のバラツキを考慮して、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けることができる。すなわち、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付ける際、支持部材１２０を伸縮することにより、バッテリ１１０の寸法のバラツキを吸収することができる。また、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けた後にセル１１１の膨張やバッテリ１１０の振動が発生した際、支持部材１２０が伸縮することで、支持部材１２０の応力集中を緩和することができる。
　バスバ１４１、１４２を平行方向に動かすことができる状態で、支持部材１２０に搭載されている。したがって、バスバ１４１、１４２が、複数の支持ケース１２１の並び方向に向かって移動可能に搭載部１２３に搭載される。バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けた場合、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けた状態で、バスバ１４１、１４２をセル１１１の配列方向に動かすことができる。そのため、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けた後、バッテリ１１０にバスバ１４１、１４２を取り付ける際、各セル１１１の厚みの製造公差に応じてバスバ１４１、１４２を複数のセル１１１の配列方向に動かすことができる。したがって、各セル１１１の厚みの製造公差を考慮して、バッテリ１１０にバスバ１４１、１４２を取り付けることができる。このように、バッテリモジュール１００によれば、各セル１１１の厚みの製造公差を吸収することができる。また、バスバ１４１、１４２は、支持部材１２０に固定されていないため、セル１１１の膨張やバッテリ１１０の振動が発生した際における支持部材１２０の応力集中を緩和することができる。
　図１０は、実施形態に係る支持部材１２０の斜視図である。図１０に示すように、支持ケース１２１の本体部１２２とスライド部１２７との間に、屈曲性を有するヒンジ１２６が設けられている。ヒンジ１２６は、本体部１２２とスライド部１２７を繋いでいる。本体部１２２又はスライド部１２７に外力が加わった場合、ヒンジ１２６が屈曲することにより、本体部１２２に対するスライド部１２７の角度が変化する。一方の支持ケース１２１のスライド部１２７が他方の支持ケース１２１の本体部１２２に収容されている場合、一方の支持ケース１２１又は他方の支持ケース１２１に外力が加わると、一方の支持ケース１２１に対する他方の支持ケース１２１の角度が変化する。これにより、支持部材１２０を屈曲又は湾曲させながら、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付けることができ、バッテリ１１０に対して支持部材１２０を容易に取り付けることができる。そのため、バッテリ１１０に支持部材１２０を取り付ける際の時間を短縮することができる。また、セル１１１の膨張やバッテリ１１０の振動が発生した際に、支持部材１２０が屈曲又は湾曲することにより、支持部材１２０の応力集中を緩和することができる。
　図１１は、実施形態に係るバッテリモジュール１００の断面図である。図１１には、バッテリモジュール１００の断面の一部が示されている。図１１に示すように、ＦＰＣ１５０を部分的に湾曲させて、支持部材１２０にＦＰＣ１５０を載置してもよい。ＦＰＣ１５０は、平坦部１５１及び撓み部１５２を有している。ＦＰＣ１５０の撓み部１５２は、ＦＰＣ１５０の平坦部１５１に対して撓んでいる。支持部材１２０を伸ばしたときに、ＦＰＣ１５０の撓み部１５２の撓みが小さくなることで、支持部材１２０の伸長に対してＦＰＣ１５０が追従することができる。したがって、支持部材１２０を伸ばした場合であっても、支持部材１２０のサイズに対してＦＰＣ１５０のサイズが合う。また、ＦＰＣ１５０の撓み部１５２が、支持部材１２０のヒンジ１２６の直上に位置するように、支持部材１２０にＦＰＣ１５０を載置してもよい。ヒンジ１２６は、本体部１２２よりも上方に突出しているため、ＦＰＣ１５０の平坦部１５１が支持部材１２０のヒンジ１２６の直上に位置する場合、ＦＰＣ１５０の平坦部１５１が隆起する可能性がある。ＦＰＣ１５０の撓み部１５２が、支持部材１２０のヒンジ１２６の直上に位置することで、ＦＰＣ１５０の平坦部１５１における隆起の発生を抑止することができる。
１０　監視装置
２０　電圧監視装置本体
３０　温度測定装置本体
１００　バッテリモジュール
１１０　バッテリ
１１１　セル
１１２　正極端子
１１３　負極端子
１２０　支持部材
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ　支持ケース
１２２　本体部
１２３　搭載部
１２４　押さえ部
１２５　押圧部
１２６　ヒンジ
１２７　スライド部
１２８　突起部
１２９、１４３　長孔
１４１、１４１Ａ、１４１Ｂ、１４２　バスバ
１５０　ＦＰＣ
１５１　平坦部
１５２　撓み部
１７０　コネクタ

 

Claims (9)

  1. 　複数のセルを配列して構成されたバッテリに取り付ける支持部材であって、
    　前記複数のセルを電気的に接続する導電性部材を搭載可能な搭載部と、前記搭載部が接続された本体部と、前記本体部に接続されたスライド部と、を有する複数の支持ケースを備え、
    　前記複数の支持ケースが連結されており、
    　前記複数の支持ケースのうちの隣り合う一方の支持ケースの前記スライド部が、前記複数の支持ケースのうちの隣り合う他方の支持ケースの前記本体部にスライド可能に収容されており、
    　前記一方の支持ケースの前記スライド部の一部を前記他方の支持ケースの前記本体部から引き出すことにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が広がり、
    　前記一方の支持ケースの前記スライド部の少なくとも一部を前記他方の支持ケースの前記本体部に収容することにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が狭まることを特徴とする支持部材。
  2. 　前記複数の支持ケースの前記本体部と前記スライド部とがヒンジを介して接続されており、
    　前記一方の支持ケースの前記本体部に対する前記スライド部の角度が変化することにより、前記一方の支持ケースに対する前記他方の支持ケースの角度が変化することを特徴とする請求項１に記載の支持部材。
  3. 　前記導電性部材が、前記複数の支持ケースの並び方向に向かって移動可能に前記搭載部に搭載されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の支持部材。
  4. 　前記複数の支持ケースのそれぞれに前記導電性部材を複数搭載可能であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の支持部材。
  5. 　複数のセルを配列して構成されたバッテリと、
    　前記複数のセルを電気的に接続する導電性部材が搭載された搭載部と、前記搭載部が接続された本体部と、前記本体部に接続されたスライド部と、が設けられた複数の支持ケースを有し、前記バッテリに取り付けられた支持部材と、
    　を備え、
    　前記複数の支持ケースが連結されており、
    　前記複数の支持ケースのうちの隣り合う一方の支持ケースの前記スライド部が、前記複数の支持ケースのうちの隣り合う他方の支持ケースの前記本体部にスライド可能に収容されており、
    　前記一方の支持ケースの前記スライド部の一部を前記他方の支持ケースの前記本体部から引き出すことにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が広がり、
    　前記一方の支持ケースの前記スライド部の少なくとも一部を前記他方の支持ケースの前記本体部に収容することにより、前記一方の支持ケースと前記他方の支持ケースとの間隔が狭まることを特徴とするバッテリモジュール。
  6. 　前記複数の支持ケースの前記本体部と前記スライド部とがヒンジを介して接続されており、
    　前記一方の支持ケースの前記本体部に対する前記スライド部の角度が変化することにより、前記一方の支持ケースに対する前記他方の支持ケースの角度が変化することを特徴とする請求項５に記載のバッテリモジュール。
  7. 　撓み部を有し、前記支持部材に支持されたフレキシブルプリント配線板を備え、
    　前記撓み部が前記ヒンジの直上に位置していることを特徴とする請求項６に記載のバッテリモジュール。
  8. 　前記導電性部材が、前記複数の支持ケースの並び方向に向かって移動可能に前記搭載部に搭載されていることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載のバッテリモジュール。
  9. 　前記複数の支持ケースのそれぞれに前記導電性部材が複数搭載されていることを特徴とする請求項５から８の何れか一項に記載のバッテリモジュール。

     
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