電池接続アセンブリ
【課題】製造コストを低減可能な電池接続アセンブリを提供する。
【解決手段】正極及び負極の電極端子１２Ａ，１２Ｂを有する単電池１０を複数個並べた単電池群２を有する電池モジュール１において、単電池群２を接続する電池接続アセンブリ２０は、隣り合う単電池１０の極性の異なる一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂ間を接続する複数の金属製の接続板材２２と、隣り合う接続板材２２，２２の側縁部にそれぞれ取り付けられて接続板材２２，２２間を連結する樹脂製の連結部材３０と、接続板材２２または連結部材３０に設けられ、隣り合う接続板材２２，２２間を仕切るとともに、全体が絶縁性材料から構成されるかまたは表面に絶縁性材料からなる第１絶縁層を有する絶縁仕切壁３６と、を備える。
【解決手段】正極及び負極の電極端子１２Ａ，１２Ｂを有する単電池１０を複数個並べた単電池群２を有する電池モジュール１において、単電池群２を接続する電池接続アセンブリ２０は、隣り合う単電池１０の極性の異なる一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂ間を接続する複数の金属製の接続板材２２と、隣り合う接続板材２２，２２の側縁部にそれぞれ取り付けられて接続板材２２，２２間を連結する樹脂製の連結部材３０と、接続板材２２または連結部材３０に設けられ、隣り合う接続板材２２，２２間を仕切るとともに、全体が絶縁性材料から構成されるかまたは表面に絶縁性材料からなる第１絶縁層を有する絶縁仕切壁３６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池接続アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個、並べて配置した単電池群を備える。単電池群を構成する複数の単電池は、隣り合う単電池の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あるいは並列に接続されるようになっている。
【０００３】
上記構成の電池モジュールを組み立てる際には、複数箇所の電極端子間を接続部材で接続する必要があるため、電極端子間にそれぞれ接続部材を接続する作業を繰り返すという煩雑な作業が必要になる。
【０００４】
そこで、接続する電極端子間の数に応じて、インサート成形等により金型内に配置した複数の接続部材を樹脂内に一体成形した電池接続プレートを形成することが考えられる（たとえば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９９０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されている電池接続プレートを用いると、複数の単電池から突出する複数の電極端子に１つの電池接続プレートを取り付けるだけで、隣り合う単電池の電極端子間を複数箇所についてまとめて接続することができ、作業効率を向上させることが可能になる。
【０００７】
しかしながら、複数の接続部材を一体成形した電池接続プレート（一体型の接続プレートという）を用いる場合には、単電池の数が多くなると、電池接続プレートを成形するための金型が大型化し、そのためのコストが大きくなってしまう。また、単電池の数を変更する場合には、単電池の数に応じた長さの別の金型を新たに用意して、異なる長さの電池接続プレートを成形する必要が生じ、金型の形成等のコストが大きくなってしまう。さらに、一体型の接続プレートを作製する際には多量の樹脂材料を必要とする。したがって、上記のような一体型の接続プレートを用いる構成では、コスト高であることが問題となっていた。
【０００８】
本発明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、製造コストを低減可能な電池接続アセンブリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するものとして、本発明は、正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールにおいて前記単電池群を接続するための電池接続アセンブリであって、隣り合う前記単電池の極性の異なる一対の電極端子間を接続する複数の金属製の接続板材と、隣り合う前記接続板材の側縁部にそれぞれ取り付けられて前記接続板材間を連結する樹脂製の連結部材と、前記接続板材または前記連結部材に設けられ、隣り合う前記接続板材間を仕切るとともに、全体が絶縁性材料から構成されるかまたは表面に絶縁性材料からなる第１絶縁層を有する絶縁仕切壁と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電池接続アセンブリは、たとえば以下のようにして単電池群に接続される。まず、一対の電極端子間を接続する複数の接続板材を並べて、その側縁部を樹脂製の連結部材により連結する。次に、連結部材により連結された接続板材を、複数の端電池を並べてなる単電池群の電極端子が形成されている面に載置し、接続板材を電極端子に取り付けることにより電池接続アセンブリが単電池群に接続される。
【００１１】
本発明においては、連結部材が樹脂で構成されており、絶縁仕切壁の全体または一部が絶縁性材料で構成され、接続板材は金属で構成されている。したがって、本発明によれば、一体型の接続プレートを用いて単電池を接続する場合よりも樹脂の使用量を大幅に減らすことができる。
また、本発明において、接続する単電池の個数を変更する場合には、接続板材の数と連結部材の数を変更すればよい。即ち、本発明においては、連結部材を作製するための金型を用意すればよく、単電池の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本発明によれば、製造コストを低減することができる。
【００１２】
なお、本発明の電池接続アセンブリは、隣り合う接続板材間を仕切る絶縁仕切壁を備えており、この絶縁仕切壁は全体が絶縁性材料で構成されているかまたはその表面に第１絶縁層を有するので、隣り合う接続板材間の短絡を防止することができる。
【００１３】
本発明は以下の構成としてもよい。
前記接続板材または前記連結部材に設けられ、前記一対の電極端子に沿って起立するとともに、全体が絶縁性材料から構成されるか、または、少なくとも前記一対の電極端子とは反対側の面および端面に絶縁性材料からなる第２絶縁層を有する絶縁起立壁を備えていてもよい。
【００１４】
たとえば、一つの面に正極と負極の電極端子が設けられている単電池を複数個、直列に並べてなる単電池群を接続する場合に、接続板材は２列に並んで配され、各電極端子が接続板材に接続される。この接続作業を行う際に、金属製の工具や金属製部品などが落下することなどにより電極端子同士がつながると短絡が懸念される。そこで、上記のような構成とすると、金属製部品などが落下したとしても、全体が絶縁性材料からなるか、または、少なくとも一対の電極端子とは反対側の面および端面に第２絶縁層を有する絶縁起立壁により、電極端子間の短絡を防止することができる。
【００１５】
前記連結部材は、前記一対の電極端子が離れる方向に伸縮可能な弾性変形部を有し、前記弾性変形部には前記接続板材の側縁部に係合する係合爪が形成されていてもよい。
従来の一体型の接続プレートを電池モジュールに取り付ける場合、隣り合う単電池の電極端子の間隔に差があると、接続部材と電極端子との間に位置ずれが生じることがあり、このような場合には円滑な取付作業が阻害されるおそれがあった。さらに、電池モジュールを構成する単電池が、電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子の間隔の差が大きくなると、一体型の接続プレートでは接続部材と電極端子との間の位置ずれを十分に吸収できなくなるおそれがあった。
【００１６】
しかし、上記のような構成とすると、連結部材が一対の電極端子が離れる方向に伸縮可能であるとともに、接続板材の側縁部に係合している弾性変形部により、位置ずれを吸収することができる。
【００１７】
前記絶縁起立壁の少なくとも一部は、前記接続板材を折り曲げることにより起立させた起立壁の表面および端面に、前記第２絶縁層を形成して構成されていてもよい。
このような構成とすると、絶縁起立壁が接続板材と一体的に形成されているので、電流経路としても機能する。その結果、このような構成によれば、接続板材の板厚を薄くすることができる。
【００１８】
前記絶縁仕切壁は前記連結部材と一体的に形成されていてもよい。このような構成とすると、仕切壁と連結部材とを一部材とすることができ、一つの金型で２つの機能を有する部材を作製することができる。
【００１９】
前記弾性変形部は板状の樹脂を山形に折り返した形状に形成されて前記絶縁仕切壁として機能していてもよい。このような構成とすると、一部材で接続板材と電極端子との位置ずれを吸収する機能と、絶縁仕切壁としての機能とを持たせることができるので部品点数を減らすことができる。
【００２０】
前記接続板材の側縁部には、前記連結部材の前記係合爪と係合するとともに、前記一対の電極端子が離れる方向に長い形状の係合孔が設けられていてもよい。このような構成とすると、接続板材に設けた係合孔により接続板材と電極端子との位置ずれを吸収可能となる。
【００２１】
前記絶縁仕切壁の先端部および前記絶縁起立壁の先端部のうち少なくとも一方が、前記電極端子の先端よりも高い位置となるように設けられていてもよい。このような構成とすると、電極端子間の短絡や接続板材間の短絡を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば製造コストを低減可能な電池接続アセンブリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１の電池接続アセンブリが組みつけられた電池モジュールを示す一部斜視図
【図２】電池モジュールの一部平面図
【図３】電池モジュールの一部側面図
【図４】電圧検知線を取り付けていない状態の電池モジュールを示す平面図
【図５】電池接続アセンブリの一部側面図
【図６】２個の接続板材を連結した状態を示す斜視図
【図７】２個の接続板材を連結した状態を示す平面図
【図８】図７のＡ−Ａ線における一部断面図
【図９】図７のＢ−Ｂ線における一部断面図
【図１０】連結部材と接続板材との接続関係を示す斜視図
【図１１】接続板材の斜視図
【図１２】連結部材の斜視図
【図１３】実施形態２の電池接続アセンブリを構成する接続板材と連結部材の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１２によって説明する。
本実施形態の電池モジュール１は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものであり、図１および図２に示すように、１列の単電池群２を接続する電池接続アセンブリ２０を備える。以下では、上下方向については図３を基準として説明する。
【００２５】
単電池群２は、複数の単電池１０を縦列させてなる。単電池群２を構成する単電池１０は、内部に図示しない発電要素が収容された本体部１１と、本体部１１の上端面１１Ａ（端子形成面１１Ａ）から垂直に突出するボルト状の電極端子１２Ａ，１２Ｂ（正極を１２Ａ，負極を１２Ｂとして図示）と、を有する。
【００２６】
互いに隣り合う単電池１０の電極端子１２Ａ，１２Ｂの極性（正負）は、逆になるように配置されており、これにより、互いに異極の電極端子１２Ａ，１２Ｂが隣り合うように構成されている。これら複数の単電池１０は図示しない保持板によって固定されるようになっている。
【００２７】
電池接続アセンブリ２０は、図２に示すように、単電池１０の隣り合う極性の異なる一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂ間を電気的に接続する金属製の接続板材２２と、隣り合う接続板材２２，２２の側縁部にそれぞれ取り付けられて接続板材２２，２２間を連結する樹脂製の連結部材３０と、電極端子１２Ａ，１２Ｂに接続される電圧検知線２９と、を備える。
【００２８】
複数の接続板材２２は、連結部材３０により連結された状態で図２の左右方向（単電池１０の並び方向）に並列して配置されており、単電池群２の上側面に２列に並んで配置されている。ここで、単電池群２に配置されている２つの接続板材列２１Ａ，２１Ｂのうち図２の奥側の接続板材列を２１Ａとし、図２の手前側の接続板材列を２１Ｂとする。
【００２９】
単電池群２に配置されている２つの接続板材列２１Ａ，２１Ｂには、それぞれ、電圧検知線２９を収容するＣ字状の検知線収容部材４０が載置されている。検知線収容部材４０は、樹脂材料からなり、電極端子１２Ａ，１２Ｂ側に開口部４０Ａを配して、接続板材２２の起立壁２４Ａ（詳細は後述する）に設けた部材固定孔２５に挿通させたタイバンド４１により固定されている（図１ないし図３を参照）。
【００３０】
図２の奥側の接続板材列２１Ａには同形同大の複数の接続板材２２が配置されている。これら複数の接続板材２２を第１接続板材２２Ａとする。図２の手前側の接続板材列２１Ｂを構成する複数の接続板材２２のうち、端部の接続板材２２Ｂは第１接続板材２２Ａの略半分の大きさである。この端部の接続板材２２Ｂを第２接続板材２２Ｂとする。
【００３１】
接続板材列２１Ｂを構成する複数の接続板材２２のうち、端部の接続板材２２Ｂ以外は、接続板材列２１Ａを構成する第１接続板材２２Ａと同形同大であるので、これらも第１接続板材２２Ａとする。２種類の接続板材２２Ａ，２２Ｂを区別するときは、第１接続板材２２Ａ、第２接続板材２２Ｂとし、これらを区別しない場合には接続板材２２という。
【００３２】
第１接続板材２２Ａの長手方向の寸法は、図２および図４に示すように、２個の単電池１０の幅方向の寸法よりわずかに小さくなっており、これにより複数の第１接続板材２２Ａを並べた際に第１接続板材２２Ａ，２２Ａ間にはわずかに隙間ができるようになっている。
【００３３】
接続板材２２は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属を、略コの字状に折り曲げてなる。詳しくは各接続板材２２は、単電池１０の端子形成面１１Ａに載置される上面視方形状の底壁部２３と、底壁部２３に対して略垂直に起立する一対の起立壁２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、を有している。接続板材２２の底壁部２３には、電極端子１２Ａ，１２Ｂを挿通可能な端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂが形成されている。詳しくは、第１接続板材２２Ａの底壁部２３には一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが挿通される２つの端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂが設けられており、第２接続板材２２Ｂの底壁部２３には端子挿通孔２３Ａが１つだけ設けられている。
【００３４】
また、接続板材２２の底壁部２３の側縁部には、図６および図７に示すように、形状の相違する２種類の孔２３Ｃ，２３Ｄ（長円形の孔２３Ｃと方形状の孔２３Ｄ）が形成されている。これらの孔２３Ｃ，２３Ｄは連結部材３０に形成された係合爪３５，３３を係合する係合孔２３Ｃ，２３Ｄとして機能する。長円形状係合孔２３Ｃは、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向（単電池１０の並び方向）に長い形状であり、接続板材２２と電極端子１２Ａ，１２Ｂとの間の位置ずれを吸収可能とされる。
【００３５】
第１接続板材２２Ａの端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂに挿通された２つの電極端子１２Ａ，１２Ｂのうち一方の電極端子および第２接続板材２２Ｂの端子挿通孔２３Ａに挿通された電極端子１２Ａには、電圧検知端子２８が接続されており、電圧検知端子２８にはそれぞれ電圧検知線２９が溶接により接続されている。電圧検知線２９は、詳細は図示しないが、導体（芯線）が絶縁層で覆われた被覆電線であり、その端末（電圧検知端子２８との接続部分）では、絶縁層が剥ぎ取られて芯線が露出している。電圧検知線２９は、検知線収容部材４０に集められて図示しない電池ＥＣＵに接続される。この電池ＥＣＵは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、単電池１０の電圧・電流・温度等の検知、各単電池１０の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。
【００３６】
接続板材２２の底壁部２３から起立する一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂは電極端子１２Ａ，１２Ｂに沿って起立している。一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂは、その先端が、図３に示すように、電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置に配されるように設けられている。一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂのうち単電池群２の外側方向に配される起立壁２４Ａ（外側起立壁２４Ａ）には、図３および図５に示すように方形状の孔２５が２つずつ形成されている。この方形状の孔２５は上述したタイバンド４１を挿通させる部材固定孔２５である。接続板材２２の一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂのうち、単電池群２の内側方向に配される起立壁２４Ｂ（内側起立壁２４Ｂ）の下端部２４１Ｂの一部は方形状に切り欠かれており、これにより、連結部材３０との干渉を防いでいる。以下の記載において２つの起立壁２４Ａ,２４Ｂを区別せずに説明する場合には起立壁２４とする。
【００３７】
さて、一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂの電極端子１２Ａ，１２Ｂ側の面およびその反対側の面、ならびに、その上端面には、それぞれ絶縁性材料からなる絶縁層２６（第２絶縁層２６）が形成されている。接続板材２２において絶縁層２６が形成されている様子を、図１１に模式的に示した。図１１において、絶縁層２６が形成されている部分は網かけで示されている。絶縁層２６を形成する絶縁材料としては、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣ）、エポキシ樹脂などがあげられる。
【００３８】
接続板材２２に絶縁層２６を形成する方法としては、絶縁性材料からなるテープを貼着する方法、絶縁性材料からなる塗料を接続板材２２の所定領域に塗布する方法などが挙げられる。ここで、絶縁性材料からなる塗料を塗布する場合には、底壁部２３に相当する部分をマスクしておき、起立壁２４に相当する部分に塗料を塗布するようにすれば、起立壁２４のみに絶縁層２６が形成される。
【００３９】
次に、複数の接続板材２２を連結する樹脂製の連結部材３０について説明する。連結部材３０を構成する樹脂としては、たとえば、ポリプロピレンなどの絶縁性の樹脂材料があげられる。
連結部材３０は、図１２に示すように、板状の樹脂を山形に折り返した形状（山形状）をなす部分３４（山形部３４）と、中央部分が下方に凹んで溝状をなす部分３１（溝状部３１）とが一体的に連なった構成の部材である。
【００４０】
溝状部３１には検知線収容部材４０が載置されるようになっている（図２を参照）。溝状部３１の溝部分３２は、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能に弾性変形するようになっている（弾性変形部に相当）。溝状部３１の下端部には図１２に示すように接続板材２２の底壁部２３の方形状係合孔２３Ｄに係合する係合爪３３（第１係合爪３３）が設けられている（係合状態は図８を参照）。
【００４１】
山形部３４は、隣り合う接続板材２２，２２間を仕切る絶縁仕切壁３６として機能する部分であり、詳細は図示しないが、山形部３４の先端３４Ａは電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置に配されるようになっている。また、山形部３４は、溝状部３１と同様に、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能に弾性変形するようになっている（弾性変形部に相当）。さらに、山形部３４の下端部には、図１２に示すように、接続板材２２の底壁部２３の長円形状係合孔２３Ｃに係合する係合爪３５（第２係合爪３５）が設けられている（係合状態は図９を参照）。
【００４２】
次に、本実施形態の電池接続アセンブリ２０の組立及び取り付け方法について説明する。所定個数の単電池１０を用意し、単電池１０を端子形成面１１Ａを上側に配して並べて単電池群２を作製する。
【００４３】
単電池群２を構成する単電池１０の数に合わせて用意した複数個の接続板材２２を連結部材３０３０で連結して一括することで接続板材列２１Ａ，２１Ｂを作製する。ここで、図２の奥側の接続板材列２１Ａを作製する際には、所定数の第１接続板材２２Ａを連結部材３０で連結し、図２の手前側の接続板材列２１Ｂを作製する際には、第２接続板材２２Ｂを端部に配置して端部以外の接続板材２２として所定数の第１接続板材２２Ａを配置して連結部材３０により連結する。
【００４４】
連結部材３０による接続板材２２の連結作業を詳しく説明する。図１０に示すように、隣り合う接続板材２２，２２の間に連結部材３０を配し、溝状部３１の第１係合爪３３を連結部材３０の側縁に設けた方形状係合孔２３Ｄに挿入し、山形部３４の第２係合爪３５を連結部材３０の側縁に設けた長円形状係合孔２３Ｃに挿入する。各係合爪３３，３５は弾性変形しながら各係合孔２３Ｄ，２３Ｃに挿入され、所定位置まで挿入されると、各係合爪３３，３５が対応する係合孔２３Ｄ，２３Ｃと係合する。
【００４５】
次に、一括した複数の接続板材２２を、端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂと電極端子１２Ａ，１２Ｂとを対応させて、一括した接続板材２２を単電池群２の上面に配置し、接続板材２２の端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂに各電極端子１２Ａ，１２Ｂを挿通させる。ここで、接続板材２２が接続される一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂの間隔に差があったとしても、連結部材３０の山形部３４および溝状部３１が弾性変形して吸収し、接続板材２２の長円形係合孔２３Ｃも電極端子１２Ａ，１２Ｂの間隔の差を吸収するので、取り付け作業を円滑に行うことができる。
【００４６】
ところで、本実施形態の電池接続アセンブリ２０は、一つの面１１Ａに正極と負極の電極端子１２Ａ，１２Ｂが設けられている単電池１０を複数個、直列に並べた単電池群２に対して接続される。本実施形態においては、接続板材２２は２列に並んで配されるため、各電極端子１２Ａ，１２Ｂを接続板材２２に接続する接続作業を行う際に、金属製の工具や金属製部品などが落下することなどにより別の列の電極端子１２Ａ，１２Ｂがつながることに起因する短絡が懸念される。
【００４７】
しかしながら、本実施形態では、隣り合う接続板材２２，２２間を仕切る絶縁仕切壁３６（絶縁樹脂製の山形部３４）と、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂに沿って起立する絶縁製の起立壁２４（絶縁起立壁）とが設けられており、しかも、絶縁仕切壁３６および絶縁起立壁２４はともに、その先端が電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置となるように設けられているので、金属製の工具などの落下に起因する電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の短絡が発生しにくくなっている。
【００４８】
次に、所定の電極端子１２Ａ，１２Ｂに電圧検知線２９を接続した電圧検知端子２８を配置した後、端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂに挿通させた電極端子１２Ａ，１２Ｂにナット（図示せず）を螺合させて締め付けることにより電極端子１２Ａ，１２Ｂと接続板材２２とを接続する。次に電圧検知線２９を検知線収容部材４０に収容し、この検知線収容部材４０を、部材固定孔２５に挿通させたタイバンド４１で固定すると、本実施形態の電池接続アセンブリ２０が単電池群２に接続され、電池モジュール１が完成する。
【００４９】
次に，本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態においては、絶縁仕切壁３６を有する連結部材３０が絶縁性の樹脂で構成されており、接続板材２２は金属で構成されており、接続板材２２を折り曲げて形成された一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂの表面には絶縁層２６が形成されている。したがって、本実施形態の電池接続アセンブリ２０においては、連結部材３０を作製するため、および、起立壁２４の表面の絶縁層２６を形成するために、樹脂を使用するだけであり、一体型の接続プレートを用いて単電池１０を接続する場合よりも樹脂の使用量を大幅に減らすことができる。
【００５０】
また本実施形態において、接続する単電池１０の個数を変更する場合には、接続板材２２の数と連結部材３０の数を変更すればよい。即ち、本実施形態においては、連結部材３０を作製するための金型を用意すればよく、単電池１０の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本実施形態によれば、製造コストを低減することができる。
また、本実施形態によれば、連結部材３０が隣り合う接続板材２２間を仕切る絶縁仕切壁３６を備えているので、隣り合う接続板材２２間の短絡を防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態においては、接続板材２２が、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂに沿って起立するとともに、その表面および端面に絶縁性材料からなる第２絶縁層２６を有する絶縁起立壁２４を備えるから、金属製の工具などが落下したとしても、電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の短絡の発生を防止することができる。特に、本実施形態によれば、絶縁仕切壁３６の先端部および絶縁起立壁２４の先端部の双方が、電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置となるように設けられているから、電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の短絡や接続板材２２，２２間の短絡を確実に防止することができる。
【００５２】
ところで、従来の一体型の接続プレートを電池モジュールに取り付ける場合、隣り合う単電池の電極端子の間隔に差があると、接続部材と電極端子との間に位置ずれが生じることがあり、このような場合には円滑な取付作業が阻害されるおそれがあり、電池モジュールを構成する単電池が、電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子の間隔の差が大きくなると、接続部材と電極端子との間の位置ずれを十分に吸収できなくなるおそれがあった。
【００５３】
これに対して、本実施形態では、連結部材３０は、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能な溝状部３１および山形部３４（弾性変形部）を有し、溝状部３１および山形部３４には、接続板材２２の側縁部の係合孔２３Ｄ，２３Ｃに係合する係合爪３３，３５が形成されているから、連結部材３０が一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能であるとともに、接続板材２２の側縁部に係合している弾性変形部３１，３４により、位置ずれを吸収することができる。
特に本実施形態では、接続板材２２の側縁部に、連結部材３０の第２係合爪３５と係合するとともに、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に長い形状の長円形状係合孔２３Ｃが設けられているから、接続板材２２と電極端子１２Ａ，１２Ｂとの位置ずれを確実に吸収することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、絶縁起立壁２４が、接続板材２２を折り曲げることにより起立させた起立壁２４の表面および端面に、第２絶縁層２６を形成して構成されているから、絶縁起立壁２４が接続板材２２と一体的に形成されており、電流経路としても機能する。その結果、本実施形態によれば、接続板材２２の板厚を薄くすることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、絶縁仕切壁３６は連結部材３０を兼ねて形成されているから、絶縁仕切壁３６と連結部材３０とを一部材とすることができ、一つの金型で２つの機能を有する部材を作製することができる。
【００５６】
さらに本実施形態によれば、山形部３４が絶縁仕切壁３６として機能するから、一部材で接続板材２２と電極端子１２Ａ，１２Ｂとの位置ずれを吸収する機能と、絶縁仕切壁３６としての機能とを持たせることができるので部品点数を減らすことができる。
【００５７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２の電池接続アセンブリ５０を図１３によって説明する。
本実施形態は、絶縁仕切壁を連結部材６０ではなく、接続板材５２に設けた点、連結部材６０の形状などが実施形態１と相違する（図１３を参照）。上記実施形態１と同様の構成部位については同一符号を付して重複する記載は省略する。
【００５８】
本実施形態においては、図１３に示すように一対の起立壁５４Ａ，５４Ｂのうち、内側起立壁５４Ｂが外側起立壁５４Ａよりも長く設定されており、接続板材５２の側縁５２Ａに相当する位置で略垂直に折り曲げられている。接続板材５２の側縁５２Ａに相当する位置で折り曲げられた部分５５は、隣り合う接続板材５２，５２間を仕切る仕切壁５５として機能する部分である。なお、本実施形態の一対の起立壁５４Ａ，５４Ｂの表面と端面には、詳細は図示しないが、絶縁材料からなる絶縁層が形成されており、仕切壁５５として機能する部分にも絶縁層（第１絶縁層）が形成されているので、仕切壁５５は絶縁性の絶縁仕切壁５５として機能する。
【００５９】
接続板材５２の底壁部５３の側縁５２Ａには、同形同大の長円状係合孔５３Ｃ，５３Ｃが２つずつ形成されている。この２つずつ形成された長円状係合孔５３Ｃ，５３Ｃには、それぞれ連結部材６０の係合爪６３が係合するようになっている。
【００６０】
連結部材６０は中央が凹んだ側面視Ｖ字状の部材であり、中央のＶ字状の部分６０Ａが、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能に弾性変形するようになっている（弾性変形部に相当）。
【００６１】
次に本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態においては、連結部材６０が樹脂から構成され、金属製の接続板材５２のうち、一対の起立壁５４Ａ，５４Ｂおよび仕切壁５５に相当する部分の表面と端面に絶縁層が形成されている。したがって、本実施形態の電池接続アセンブリ５０においては、実施形態１と同様に、連結部材６０を作製するためと、起立壁５４Ａ，５４Ｂの表面の絶縁層を形成するために、樹脂を使用するだけであり、一体型の接続プレートを用いて単電池１０を接続する場合よりも樹脂の使用量を大幅に減らすことができる。
【００６２】
本実施形態においても、連結部材６０に弾性変形部６０Ａが設けられており、係合孔５３Ｃの形状が一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に長い形状をなしているので、電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の位置ずれを吸収することが可能である。
【００６３】
さらに、本実施形態では、実施形態１と比較すると非常に簡易な形状の連結部材６０を備えるので、樹脂使用量をさらに減らすことができ、金型形状も簡易なものとすることができる。
【００６４】
加えて、本実施形態では、金属材料で構成される部分の割合が増えるので、電流経路として機能する部分が増える。その結果、本実施形態によれば、接続板材５２の板厚を薄く設定することができる。
【００６５】
＜他の実施形態＞
本発明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本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、絶縁起立壁を接続板材の一部を折り曲げて形成したものを示したが、樹脂製の連結部材の一部を延長させて一対の電極端子に沿うような構成の絶縁起立壁であってもよい。
（２）上記実施形態では、一対の起立壁の両側面と端面に絶縁層が形成されている絶縁起立壁を備えるものを示したが、これに限定されない。絶縁層は、一対の起立壁のうち、一方の起立壁にのみ形成されていてもよいし、電極端子とは反対側の面と、端面とに形成されているだけでもよい。
（３）上記実施形態では、連結部材の弾性変形部と、接続板材の長円形状の係合孔とにより位置ずれを吸収する構成としたが、いずれか一方のみを備える構成であってもよい。
（４）上記実施形態では、連結部材の端部に係合爪を備える構成としたが、接続板材の側縁に取り付け可能な構成であればこれに限定されない。たとえば接続板材に係合爪を設け、連結部材に係合孔を設けたような構成であってもかまわない。
（５）上記実施形態では、その先端が電極端子の先端よりも高い位置に配されるように設けられた絶縁起立壁および絶縁仕切壁を備えるものを示したが、いずれか一方のみにおいて、その先端が電極端子の先端よりも高い位置に配されるように設けられていてもよいし、双方において、その先端が電極端子の先端以下の低い位置に配されるように設けられていてもよい。
（６）上記実施形態では、単電池群として１列のものを示したが、単電池群は２列以上であってもよい。
（７）上記実施形態では、単電池として一つの面から正極および負極の電極端子が形成されている構成のものを示したが、正極および負極の電極端子が別々の面に形成されている構成の端電池であっても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…電池モジュール
２…単電池群
１０…単電池
１２Ａ…（正極）電極端子
１２Ｂ…（負極）電極端子
２０，５０…電池接続アセンブリ
２２，５２…接続板材
２２Ａ…第１接続板材
２２Ｂ…第２接続板材
２３，５３ 底壁部
２３Ａ，２３Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ…端子挿通孔
２３Ｃ，５３Ｃ…長円形状係合孔
２３Ｄ…方形状係合孔
２４，５４…起立壁
２４Ａ，５４Ａ…外側起立壁
２４Ｂ，５４Ｂ…内側起立壁
２６…絶縁層（第２絶縁層）
３０，６０…連結部材
３１…溝状部
３２…溝部分（弾性変形部）
３３…第１係合爪
３４…山形部（絶縁仕切壁、弾性変形部）
３４Ａ…山形部の先端
３５…第２係合爪
３６…絶縁仕切壁
５５…絶縁仕切壁
６０…連結部材
６０Ａ…Ｖ字部分（弾性変形部）
６３…係合爪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池接続アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個、並べて配置した単電池群を備える。単電池群を構成する複数の単電池は、隣り合う単電池の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あるいは並列に接続されるようになっている。
【０００３】
上記構成の電池モジュールを組み立てる際には、複数箇所の電極端子間を接続部材で接続する必要があるため、電極端子間にそれぞれ接続部材を接続する作業を繰り返すという煩雑な作業が必要になる。
【０００４】
そこで、接続する電極端子間の数に応じて、インサート成形等により金型内に配置した複数の接続部材を樹脂内に一体成形した電池接続プレートを形成することが考えられる（たとえば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９９０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されている電池接続プレートを用いると、複数の単電池から突出する複数の電極端子に１つの電池接続プレートを取り付けるだけで、隣り合う単電池の電極端子間を複数箇所についてまとめて接続することができ、作業効率を向上させることが可能になる。
【０００７】
しかしながら、複数の接続部材を一体成形した電池接続プレート（一体型の接続プレートという）を用いる場合には、単電池の数が多くなると、電池接続プレートを成形するための金型が大型化し、そのためのコストが大きくなってしまう。また、単電池の数を変更する場合には、単電池の数に応じた長さの別の金型を新たに用意して、異なる長さの電池接続プレートを成形する必要が生じ、金型の形成等のコストが大きくなってしまう。さらに、一体型の接続プレートを作製する際には多量の樹脂材料を必要とする。したがって、上記のような一体型の接続プレートを用いる構成では、コスト高であることが問題となっていた。
【０００８】
本発明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、製造コストを低減可能な電池接続アセンブリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するものとして、本発明は、正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールにおいて前記単電池群を接続するための電池接続アセンブリであって、隣り合う前記単電池の極性の異なる一対の電極端子間を接続する複数の金属製の接続板材と、隣り合う前記接続板材の側縁部にそれぞれ取り付けられて前記接続板材間を連結する樹脂製の連結部材と、前記接続板材または前記連結部材に設けられ、隣り合う前記接続板材間を仕切るとともに、全体が絶縁性材料から構成されるかまたは表面に絶縁性材料からなる第１絶縁層を有する絶縁仕切壁と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電池接続アセンブリは、たとえば以下のようにして単電池群に接続される。まず、一対の電極端子間を接続する複数の接続板材を並べて、その側縁部を樹脂製の連結部材により連結する。次に、連結部材により連結された接続板材を、複数の端電池を並べてなる単電池群の電極端子が形成されている面に載置し、接続板材を電極端子に取り付けることにより電池接続アセンブリが単電池群に接続される。
【００１１】
本発明においては、連結部材が樹脂で構成されており、絶縁仕切壁の全体または一部が絶縁性材料で構成され、接続板材は金属で構成されている。したがって、本発明によれば、一体型の接続プレートを用いて単電池を接続する場合よりも樹脂の使用量を大幅に減らすことができる。
また、本発明において、接続する単電池の個数を変更する場合には、接続板材の数と連結部材の数を変更すればよい。即ち、本発明においては、連結部材を作製するための金型を用意すればよく、単電池の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本発明によれば、製造コストを低減することができる。
【００１２】
なお、本発明の電池接続アセンブリは、隣り合う接続板材間を仕切る絶縁仕切壁を備えており、この絶縁仕切壁は全体が絶縁性材料で構成されているかまたはその表面に第１絶縁層を有するので、隣り合う接続板材間の短絡を防止することができる。
【００１３】
本発明は以下の構成としてもよい。
前記接続板材または前記連結部材に設けられ、前記一対の電極端子に沿って起立するとともに、全体が絶縁性材料から構成されるか、または、少なくとも前記一対の電極端子とは反対側の面および端面に絶縁性材料からなる第２絶縁層を有する絶縁起立壁を備えていてもよい。
【００１４】
たとえば、一つの面に正極と負極の電極端子が設けられている単電池を複数個、直列に並べてなる単電池群を接続する場合に、接続板材は２列に並んで配され、各電極端子が接続板材に接続される。この接続作業を行う際に、金属製の工具や金属製部品などが落下することなどにより電極端子同士がつながると短絡が懸念される。そこで、上記のような構成とすると、金属製部品などが落下したとしても、全体が絶縁性材料からなるか、または、少なくとも一対の電極端子とは反対側の面および端面に第２絶縁層を有する絶縁起立壁により、電極端子間の短絡を防止することができる。
【００１５】
前記連結部材は、前記一対の電極端子が離れる方向に伸縮可能な弾性変形部を有し、前記弾性変形部には前記接続板材の側縁部に係合する係合爪が形成されていてもよい。
従来の一体型の接続プレートを電池モジュールに取り付ける場合、隣り合う単電池の電極端子の間隔に差があると、接続部材と電極端子との間に位置ずれが生じることがあり、このような場合には円滑な取付作業が阻害されるおそれがあった。さらに、電池モジュールを構成する単電池が、電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子の間隔の差が大きくなると、一体型の接続プレートでは接続部材と電極端子との間の位置ずれを十分に吸収できなくなるおそれがあった。
【００１６】
しかし、上記のような構成とすると、連結部材が一対の電極端子が離れる方向に伸縮可能であるとともに、接続板材の側縁部に係合している弾性変形部により、位置ずれを吸収することができる。
【００１７】
前記絶縁起立壁の少なくとも一部は、前記接続板材を折り曲げることにより起立させた起立壁の表面および端面に、前記第２絶縁層を形成して構成されていてもよい。
このような構成とすると、絶縁起立壁が接続板材と一体的に形成されているので、電流経路としても機能する。その結果、このような構成によれば、接続板材の板厚を薄くすることができる。
【００１８】
前記絶縁仕切壁は前記連結部材と一体的に形成されていてもよい。このような構成とすると、仕切壁と連結部材とを一部材とすることができ、一つの金型で２つの機能を有する部材を作製することができる。
【００１９】
前記弾性変形部は板状の樹脂を山形に折り返した形状に形成されて前記絶縁仕切壁として機能していてもよい。このような構成とすると、一部材で接続板材と電極端子との位置ずれを吸収する機能と、絶縁仕切壁としての機能とを持たせることができるので部品点数を減らすことができる。
【００２０】
前記接続板材の側縁部には、前記連結部材の前記係合爪と係合するとともに、前記一対の電極端子が離れる方向に長い形状の係合孔が設けられていてもよい。このような構成とすると、接続板材に設けた係合孔により接続板材と電極端子との位置ずれを吸収可能となる。
【００２１】
前記絶縁仕切壁の先端部および前記絶縁起立壁の先端部のうち少なくとも一方が、前記電極端子の先端よりも高い位置となるように設けられていてもよい。このような構成とすると、電極端子間の短絡や接続板材間の短絡を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば製造コストを低減可能な電池接続アセンブリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１の電池接続アセンブリが組みつけられた電池モジュールを示す一部斜視図
【図２】電池モジュールの一部平面図
【図３】電池モジュールの一部側面図
【図４】電圧検知線を取り付けていない状態の電池モジュールを示す平面図
【図５】電池接続アセンブリの一部側面図
【図６】２個の接続板材を連結した状態を示す斜視図
【図７】２個の接続板材を連結した状態を示す平面図
【図８】図７のＡ−Ａ線における一部断面図
【図９】図７のＢ−Ｂ線における一部断面図
【図１０】連結部材と接続板材との接続関係を示す斜視図
【図１１】接続板材の斜視図
【図１２】連結部材の斜視図
【図１３】実施形態２の電池接続アセンブリを構成する接続板材と連結部材の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１２によって説明する。
本実施形態の電池モジュール１は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものであり、図１および図２に示すように、１列の単電池群２を接続する電池接続アセンブリ２０を備える。以下では、上下方向については図３を基準として説明する。
【００２５】
単電池群２は、複数の単電池１０を縦列させてなる。単電池群２を構成する単電池１０は、内部に図示しない発電要素が収容された本体部１１と、本体部１１の上端面１１Ａ（端子形成面１１Ａ）から垂直に突出するボルト状の電極端子１２Ａ，１２Ｂ（正極を１２Ａ，負極を１２Ｂとして図示）と、を有する。
【００２６】
互いに隣り合う単電池１０の電極端子１２Ａ，１２Ｂの極性（正負）は、逆になるように配置されており、これにより、互いに異極の電極端子１２Ａ，１２Ｂが隣り合うように構成されている。これら複数の単電池１０は図示しない保持板によって固定されるようになっている。
【００２７】
電池接続アセンブリ２０は、図２に示すように、単電池１０の隣り合う極性の異なる一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂ間を電気的に接続する金属製の接続板材２２と、隣り合う接続板材２２，２２の側縁部にそれぞれ取り付けられて接続板材２２，２２間を連結する樹脂製の連結部材３０と、電極端子１２Ａ，１２Ｂに接続される電圧検知線２９と、を備える。
【００２８】
複数の接続板材２２は、連結部材３０により連結された状態で図２の左右方向（単電池１０の並び方向）に並列して配置されており、単電池群２の上側面に２列に並んで配置されている。ここで、単電池群２に配置されている２つの接続板材列２１Ａ，２１Ｂのうち図２の奥側の接続板材列を２１Ａとし、図２の手前側の接続板材列を２１Ｂとする。
【００２９】
単電池群２に配置されている２つの接続板材列２１Ａ，２１Ｂには、それぞれ、電圧検知線２９を収容するＣ字状の検知線収容部材４０が載置されている。検知線収容部材４０は、樹脂材料からなり、電極端子１２Ａ，１２Ｂ側に開口部４０Ａを配して、接続板材２２の起立壁２４Ａ（詳細は後述する）に設けた部材固定孔２５に挿通させたタイバンド４１により固定されている（図１ないし図３を参照）。
【００３０】
図２の奥側の接続板材列２１Ａには同形同大の複数の接続板材２２が配置されている。これら複数の接続板材２２を第１接続板材２２Ａとする。図２の手前側の接続板材列２１Ｂを構成する複数の接続板材２２のうち、端部の接続板材２２Ｂは第１接続板材２２Ａの略半分の大きさである。この端部の接続板材２２Ｂを第２接続板材２２Ｂとする。
【００３１】
接続板材列２１Ｂを構成する複数の接続板材２２のうち、端部の接続板材２２Ｂ以外は、接続板材列２１Ａを構成する第１接続板材２２Ａと同形同大であるので、これらも第１接続板材２２Ａとする。２種類の接続板材２２Ａ，２２Ｂを区別するときは、第１接続板材２２Ａ、第２接続板材２２Ｂとし、これらを区別しない場合には接続板材２２という。
【００３２】
第１接続板材２２Ａの長手方向の寸法は、図２および図４に示すように、２個の単電池１０の幅方向の寸法よりわずかに小さくなっており、これにより複数の第１接続板材２２Ａを並べた際に第１接続板材２２Ａ，２２Ａ間にはわずかに隙間ができるようになっている。
【００３３】
接続板材２２は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属を、略コの字状に折り曲げてなる。詳しくは各接続板材２２は、単電池１０の端子形成面１１Ａに載置される上面視方形状の底壁部２３と、底壁部２３に対して略垂直に起立する一対の起立壁２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、を有している。接続板材２２の底壁部２３には、電極端子１２Ａ，１２Ｂを挿通可能な端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂが形成されている。詳しくは、第１接続板材２２Ａの底壁部２３には一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが挿通される２つの端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂが設けられており、第２接続板材２２Ｂの底壁部２３には端子挿通孔２３Ａが１つだけ設けられている。
【００３４】
また、接続板材２２の底壁部２３の側縁部には、図６および図７に示すように、形状の相違する２種類の孔２３Ｃ，２３Ｄ（長円形の孔２３Ｃと方形状の孔２３Ｄ）が形成されている。これらの孔２３Ｃ，２３Ｄは連結部材３０に形成された係合爪３５，３３を係合する係合孔２３Ｃ，２３Ｄとして機能する。長円形状係合孔２３Ｃは、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向（単電池１０の並び方向）に長い形状であり、接続板材２２と電極端子１２Ａ，１２Ｂとの間の位置ずれを吸収可能とされる。
【００３５】
第１接続板材２２Ａの端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂに挿通された２つの電極端子１２Ａ，１２Ｂのうち一方の電極端子および第２接続板材２２Ｂの端子挿通孔２３Ａに挿通された電極端子１２Ａには、電圧検知端子２８が接続されており、電圧検知端子２８にはそれぞれ電圧検知線２９が溶接により接続されている。電圧検知線２９は、詳細は図示しないが、導体（芯線）が絶縁層で覆われた被覆電線であり、その端末（電圧検知端子２８との接続部分）では、絶縁層が剥ぎ取られて芯線が露出している。電圧検知線２９は、検知線収容部材４０に集められて図示しない電池ＥＣＵに接続される。この電池ＥＣＵは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、単電池１０の電圧・電流・温度等の検知、各単電池１０の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。
【００３６】
接続板材２２の底壁部２３から起立する一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂは電極端子１２Ａ，１２Ｂに沿って起立している。一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂは、その先端が、図３に示すように、電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置に配されるように設けられている。一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂのうち単電池群２の外側方向に配される起立壁２４Ａ（外側起立壁２４Ａ）には、図３および図５に示すように方形状の孔２５が２つずつ形成されている。この方形状の孔２５は上述したタイバンド４１を挿通させる部材固定孔２５である。接続板材２２の一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂのうち、単電池群２の内側方向に配される起立壁２４Ｂ（内側起立壁２４Ｂ）の下端部２４１Ｂの一部は方形状に切り欠かれており、これにより、連結部材３０との干渉を防いでいる。以下の記載において２つの起立壁２４Ａ,２４Ｂを区別せずに説明する場合には起立壁２４とする。
【００３７】
さて、一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂの電極端子１２Ａ，１２Ｂ側の面およびその反対側の面、ならびに、その上端面には、それぞれ絶縁性材料からなる絶縁層２６（第２絶縁層２６）が形成されている。接続板材２２において絶縁層２６が形成されている様子を、図１１に模式的に示した。図１１において、絶縁層２６が形成されている部分は網かけで示されている。絶縁層２６を形成する絶縁材料としては、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣ）、エポキシ樹脂などがあげられる。
【００３８】
接続板材２２に絶縁層２６を形成する方法としては、絶縁性材料からなるテープを貼着する方法、絶縁性材料からなる塗料を接続板材２２の所定領域に塗布する方法などが挙げられる。ここで、絶縁性材料からなる塗料を塗布する場合には、底壁部２３に相当する部分をマスクしておき、起立壁２４に相当する部分に塗料を塗布するようにすれば、起立壁２４のみに絶縁層２６が形成される。
【００３９】
次に、複数の接続板材２２を連結する樹脂製の連結部材３０について説明する。連結部材３０を構成する樹脂としては、たとえば、ポリプロピレンなどの絶縁性の樹脂材料があげられる。
連結部材３０は、図１２に示すように、板状の樹脂を山形に折り返した形状（山形状）をなす部分３４（山形部３４）と、中央部分が下方に凹んで溝状をなす部分３１（溝状部３１）とが一体的に連なった構成の部材である。
【００４０】
溝状部３１には検知線収容部材４０が載置されるようになっている（図２を参照）。溝状部３１の溝部分３２は、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能に弾性変形するようになっている（弾性変形部に相当）。溝状部３１の下端部には図１２に示すように接続板材２２の底壁部２３の方形状係合孔２３Ｄに係合する係合爪３３（第１係合爪３３）が設けられている（係合状態は図８を参照）。
【００４１】
山形部３４は、隣り合う接続板材２２，２２間を仕切る絶縁仕切壁３６として機能する部分であり、詳細は図示しないが、山形部３４の先端３４Ａは電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置に配されるようになっている。また、山形部３４は、溝状部３１と同様に、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能に弾性変形するようになっている（弾性変形部に相当）。さらに、山形部３４の下端部には、図１２に示すように、接続板材２２の底壁部２３の長円形状係合孔２３Ｃに係合する係合爪３５（第２係合爪３５）が設けられている（係合状態は図９を参照）。
【００４２】
次に、本実施形態の電池接続アセンブリ２０の組立及び取り付け方法について説明する。所定個数の単電池１０を用意し、単電池１０を端子形成面１１Ａを上側に配して並べて単電池群２を作製する。
【００４３】
単電池群２を構成する単電池１０の数に合わせて用意した複数個の接続板材２２を連結部材３０３０で連結して一括することで接続板材列２１Ａ，２１Ｂを作製する。ここで、図２の奥側の接続板材列２１Ａを作製する際には、所定数の第１接続板材２２Ａを連結部材３０で連結し、図２の手前側の接続板材列２１Ｂを作製する際には、第２接続板材２２Ｂを端部に配置して端部以外の接続板材２２として所定数の第１接続板材２２Ａを配置して連結部材３０により連結する。
【００４４】
連結部材３０による接続板材２２の連結作業を詳しく説明する。図１０に示すように、隣り合う接続板材２２，２２の間に連結部材３０を配し、溝状部３１の第１係合爪３３を連結部材３０の側縁に設けた方形状係合孔２３Ｄに挿入し、山形部３４の第２係合爪３５を連結部材３０の側縁に設けた長円形状係合孔２３Ｃに挿入する。各係合爪３３，３５は弾性変形しながら各係合孔２３Ｄ，２３Ｃに挿入され、所定位置まで挿入されると、各係合爪３３，３５が対応する係合孔２３Ｄ，２３Ｃと係合する。
【００４５】
次に、一括した複数の接続板材２２を、端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂと電極端子１２Ａ，１２Ｂとを対応させて、一括した接続板材２２を単電池群２の上面に配置し、接続板材２２の端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂに各電極端子１２Ａ，１２Ｂを挿通させる。ここで、接続板材２２が接続される一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂの間隔に差があったとしても、連結部材３０の山形部３４および溝状部３１が弾性変形して吸収し、接続板材２２の長円形係合孔２３Ｃも電極端子１２Ａ，１２Ｂの間隔の差を吸収するので、取り付け作業を円滑に行うことができる。
【００４６】
ところで、本実施形態の電池接続アセンブリ２０は、一つの面１１Ａに正極と負極の電極端子１２Ａ，１２Ｂが設けられている単電池１０を複数個、直列に並べた単電池群２に対して接続される。本実施形態においては、接続板材２２は２列に並んで配されるため、各電極端子１２Ａ，１２Ｂを接続板材２２に接続する接続作業を行う際に、金属製の工具や金属製部品などが落下することなどにより別の列の電極端子１２Ａ，１２Ｂがつながることに起因する短絡が懸念される。
【００４７】
しかしながら、本実施形態では、隣り合う接続板材２２，２２間を仕切る絶縁仕切壁３６（絶縁樹脂製の山形部３４）と、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂに沿って起立する絶縁製の起立壁２４（絶縁起立壁）とが設けられており、しかも、絶縁仕切壁３６および絶縁起立壁２４はともに、その先端が電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置となるように設けられているので、金属製の工具などの落下に起因する電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の短絡が発生しにくくなっている。
【００４８】
次に、所定の電極端子１２Ａ，１２Ｂに電圧検知線２９を接続した電圧検知端子２８を配置した後、端子挿通孔２３Ａ，２３Ｂに挿通させた電極端子１２Ａ，１２Ｂにナット（図示せず）を螺合させて締め付けることにより電極端子１２Ａ，１２Ｂと接続板材２２とを接続する。次に電圧検知線２９を検知線収容部材４０に収容し、この検知線収容部材４０を、部材固定孔２５に挿通させたタイバンド４１で固定すると、本実施形態の電池接続アセンブリ２０が単電池群２に接続され、電池モジュール１が完成する。
【００４９】
次に，本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態においては、絶縁仕切壁３６を有する連結部材３０が絶縁性の樹脂で構成されており、接続板材２２は金属で構成されており、接続板材２２を折り曲げて形成された一対の起立壁２４Ａ，２４Ｂの表面には絶縁層２６が形成されている。したがって、本実施形態の電池接続アセンブリ２０においては、連結部材３０を作製するため、および、起立壁２４の表面の絶縁層２６を形成するために、樹脂を使用するだけであり、一体型の接続プレートを用いて単電池１０を接続する場合よりも樹脂の使用量を大幅に減らすことができる。
【００５０】
また本実施形態において、接続する単電池１０の個数を変更する場合には、接続板材２２の数と連結部材３０の数を変更すればよい。即ち、本実施形態においては、連結部材３０を作製するための金型を用意すればよく、単電池１０の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本実施形態によれば、製造コストを低減することができる。
また、本実施形態によれば、連結部材３０が隣り合う接続板材２２間を仕切る絶縁仕切壁３６を備えているので、隣り合う接続板材２２間の短絡を防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態においては、接続板材２２が、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂに沿って起立するとともに、その表面および端面に絶縁性材料からなる第２絶縁層２６を有する絶縁起立壁２４を備えるから、金属製の工具などが落下したとしても、電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の短絡の発生を防止することができる。特に、本実施形態によれば、絶縁仕切壁３６の先端部および絶縁起立壁２４の先端部の双方が、電極端子１２Ａ，１２Ｂの先端よりも高い位置となるように設けられているから、電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の短絡や接続板材２２，２２間の短絡を確実に防止することができる。
【００５２】
ところで、従来の一体型の接続プレートを電池モジュールに取り付ける場合、隣り合う単電池の電極端子の間隔に差があると、接続部材と電極端子との間に位置ずれが生じることがあり、このような場合には円滑な取付作業が阻害されるおそれがあり、電池モジュールを構成する単電池が、電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子の間隔の差が大きくなると、接続部材と電極端子との間の位置ずれを十分に吸収できなくなるおそれがあった。
【００５３】
これに対して、本実施形態では、連結部材３０は、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能な溝状部３１および山形部３４（弾性変形部）を有し、溝状部３１および山形部３４には、接続板材２２の側縁部の係合孔２３Ｄ，２３Ｃに係合する係合爪３３，３５が形成されているから、連結部材３０が一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能であるとともに、接続板材２２の側縁部に係合している弾性変形部３１，３４により、位置ずれを吸収することができる。
特に本実施形態では、接続板材２２の側縁部に、連結部材３０の第２係合爪３５と係合するとともに、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に長い形状の長円形状係合孔２３Ｃが設けられているから、接続板材２２と電極端子１２Ａ，１２Ｂとの位置ずれを確実に吸収することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、絶縁起立壁２４が、接続板材２２を折り曲げることにより起立させた起立壁２４の表面および端面に、第２絶縁層２６を形成して構成されているから、絶縁起立壁２４が接続板材２２と一体的に形成されており、電流経路としても機能する。その結果、本実施形態によれば、接続板材２２の板厚を薄くすることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、絶縁仕切壁３６は連結部材３０を兼ねて形成されているから、絶縁仕切壁３６と連結部材３０とを一部材とすることができ、一つの金型で２つの機能を有する部材を作製することができる。
【００５６】
さらに本実施形態によれば、山形部３４が絶縁仕切壁３６として機能するから、一部材で接続板材２２と電極端子１２Ａ，１２Ｂとの位置ずれを吸収する機能と、絶縁仕切壁３６としての機能とを持たせることができるので部品点数を減らすことができる。
【００５７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２の電池接続アセンブリ５０を図１３によって説明する。
本実施形態は、絶縁仕切壁を連結部材６０ではなく、接続板材５２に設けた点、連結部材６０の形状などが実施形態１と相違する（図１３を参照）。上記実施形態１と同様の構成部位については同一符号を付して重複する記載は省略する。
【００５８】
本実施形態においては、図１３に示すように一対の起立壁５４Ａ，５４Ｂのうち、内側起立壁５４Ｂが外側起立壁５４Ａよりも長く設定されており、接続板材５２の側縁５２Ａに相当する位置で略垂直に折り曲げられている。接続板材５２の側縁５２Ａに相当する位置で折り曲げられた部分５５は、隣り合う接続板材５２，５２間を仕切る仕切壁５５として機能する部分である。なお、本実施形態の一対の起立壁５４Ａ，５４Ｂの表面と端面には、詳細は図示しないが、絶縁材料からなる絶縁層が形成されており、仕切壁５５として機能する部分にも絶縁層（第１絶縁層）が形成されているので、仕切壁５５は絶縁性の絶縁仕切壁５５として機能する。
【００５９】
接続板材５２の底壁部５３の側縁５２Ａには、同形同大の長円状係合孔５３Ｃ，５３Ｃが２つずつ形成されている。この２つずつ形成された長円状係合孔５３Ｃ，５３Ｃには、それぞれ連結部材６０の係合爪６３が係合するようになっている。
【００６０】
連結部材６０は中央が凹んだ側面視Ｖ字状の部材であり、中央のＶ字状の部分６０Ａが、一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に伸縮可能に弾性変形するようになっている（弾性変形部に相当）。
【００６１】
次に本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態においては、連結部材６０が樹脂から構成され、金属製の接続板材５２のうち、一対の起立壁５４Ａ，５４Ｂおよび仕切壁５５に相当する部分の表面と端面に絶縁層が形成されている。したがって、本実施形態の電池接続アセンブリ５０においては、実施形態１と同様に、連結部材６０を作製するためと、起立壁５４Ａ，５４Ｂの表面の絶縁層を形成するために、樹脂を使用するだけであり、一体型の接続プレートを用いて単電池１０を接続する場合よりも樹脂の使用量を大幅に減らすことができる。
【００６２】
本実施形態においても、連結部材６０に弾性変形部６０Ａが設けられており、係合孔５３Ｃの形状が一対の電極端子１２Ａ，１２Ｂが離れる方向に長い形状をなしているので、電極端子１２Ａ，１２Ｂ間の位置ずれを吸収することが可能である。
【００６３】
さらに、本実施形態では、実施形態１と比較すると非常に簡易な形状の連結部材６０を備えるので、樹脂使用量をさらに減らすことができ、金型形状も簡易なものとすることができる。
【００６４】
加えて、本実施形態では、金属材料で構成される部分の割合が増えるので、電流経路として機能する部分が増える。その結果、本実施形態によれば、接続板材５２の板厚を薄く設定することができる。
【００６５】
＜他の実施形態＞
本発明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本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、絶縁起立壁を接続板材の一部を折り曲げて形成したものを示したが、樹脂製の連結部材の一部を延長させて一対の電極端子に沿うような構成の絶縁起立壁であってもよい。
（２）上記実施形態では、一対の起立壁の両側面と端面に絶縁層が形成されている絶縁起立壁を備えるものを示したが、これに限定されない。絶縁層は、一対の起立壁のうち、一方の起立壁にのみ形成されていてもよいし、電極端子とは反対側の面と、端面とに形成されているだけでもよい。
（３）上記実施形態では、連結部材の弾性変形部と、接続板材の長円形状の係合孔とにより位置ずれを吸収する構成としたが、いずれか一方のみを備える構成であってもよい。
（４）上記実施形態では、連結部材の端部に係合爪を備える構成としたが、接続板材の側縁に取り付け可能な構成であればこれに限定されない。たとえば接続板材に係合爪を設け、連結部材に係合孔を設けたような構成であってもかまわない。
（５）上記実施形態では、その先端が電極端子の先端よりも高い位置に配されるように設けられた絶縁起立壁および絶縁仕切壁を備えるものを示したが、いずれか一方のみにおいて、その先端が電極端子の先端よりも高い位置に配されるように設けられていてもよいし、双方において、その先端が電極端子の先端以下の低い位置に配されるように設けられていてもよい。
（６）上記実施形態では、単電池群として１列のものを示したが、単電池群は２列以上であってもよい。
（７）上記実施形態では、単電池として一つの面から正極および負極の電極端子が形成されている構成のものを示したが、正極および負極の電極端子が別々の面に形成されている構成の端電池であっても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…電池モジュール
２…単電池群
１０…単電池
１２Ａ…（正極）電極端子
１２Ｂ…（負極）電極端子
２０，５０…電池接続アセンブリ
２２，５２…接続板材
２２Ａ…第１接続板材
２２Ｂ…第２接続板材
２３，５３ 底壁部
２３Ａ，２３Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ…端子挿通孔
２３Ｃ，５３Ｃ…長円形状係合孔
２３Ｄ…方形状係合孔
２４，５４…起立壁
２４Ａ，５４Ａ…外側起立壁
２４Ｂ，５４Ｂ…内側起立壁
２６…絶縁層（第２絶縁層）
３０，６０…連結部材
３１…溝状部
３２…溝部分（弾性変形部）
３３…第１係合爪
３４…山形部（絶縁仕切壁、弾性変形部）
３４Ａ…山形部の先端
３５…第２係合爪
３６…絶縁仕切壁
５５…絶縁仕切壁
６０…連結部材
６０Ａ…Ｖ字部分（弾性変形部）
６３…係合爪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールにおいて前記単電池群を接続するための電池接続アセンブリであって、
隣り合う前記単電池の極性の異なる一対の電極端子間を接続する複数の金属製の接続板材と、
隣り合う前記接続板材の側縁部にそれぞれ取り付けられて前記接続板材間を連結する樹脂製の連結部材と、
前記接続板材または前記連結部材に設けられ、隣り合う前記接続板材間を仕切るとともに、全体が絶縁性材料から構成されるかまたは表面に絶縁性材料からなる第１絶縁層を有する絶縁仕切壁と、を備えることを特徴とする電池接続アセンブリ。
【請求項２】
前記接続板材または前記連結部材に設けられ、前記一対の電極端子に沿って起立するとともに、全体が絶縁性材料から構成されるか、または、少なくとも前記一対の電極端子とは反対側の面および端面に絶縁性材料からなる第２絶縁層を有する絶縁起立壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項３】
前記連結部材は、前記一対の電極端子が離れる方向に伸縮可能な弾性変形部を有し、前記弾性変形部には前記接続板材の側縁部に係合する係合爪が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項４】
前記絶縁起立壁の少なくとも一部は、前記接続板材を折り曲げることにより設けられた起立壁の表面および端面に、前記第２絶縁層を形成して構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項５】
前記絶縁仕切壁は前記連結部材と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項６】
前記弾性変形部は板状の樹脂を山形に折り返した形状に形成されて前記絶縁仕切壁として機能することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項７】
前記接続板材の側縁部には、前記連結部材の前記係合爪と係合するとともに、前記一対の電極端子が離れる方向に長い形状の係合孔が設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項８】
前記絶縁仕切壁の先端部および前記絶縁起立壁の先端部のうち少なくとも一方が、前記電極端子の先端よりも高い位置となるように設けられていることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項１】
正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールにおいて前記単電池群を接続するための電池接続アセンブリであって、
隣り合う前記単電池の極性の異なる一対の電極端子間を接続する複数の金属製の接続板材と、
隣り合う前記接続板材の側縁部にそれぞれ取り付けられて前記接続板材間を連結する樹脂製の連結部材と、
前記接続板材または前記連結部材に設けられ、隣り合う前記接続板材間を仕切るとともに、全体が絶縁性材料から構成されるかまたは表面に絶縁性材料からなる第１絶縁層を有する絶縁仕切壁と、を備えることを特徴とする電池接続アセンブリ。
【請求項２】
前記接続板材または前記連結部材に設けられ、前記一対の電極端子に沿って起立するとともに、全体が絶縁性材料から構成されるか、または、少なくとも前記一対の電極端子とは反対側の面および端面に絶縁性材料からなる第２絶縁層を有する絶縁起立壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項３】
前記連結部材は、前記一対の電極端子が離れる方向に伸縮可能な弾性変形部を有し、前記弾性変形部には前記接続板材の側縁部に係合する係合爪が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項４】
前記絶縁起立壁の少なくとも一部は、前記接続板材を折り曲げることにより設けられた起立壁の表面および端面に、前記第２絶縁層を形成して構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項５】
前記絶縁仕切壁は前記連結部材と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項６】
前記弾性変形部は板状の樹脂を山形に折り返した形状に形成されて前記絶縁仕切壁として機能することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項７】
前記接続板材の側縁部には、前記連結部材の前記係合爪と係合するとともに、前記一対の電極端子が離れる方向に長い形状の係合孔が設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【請求項８】
前記絶縁仕切壁の先端部および前記絶縁起立壁の先端部のうち少なくとも一方が、前記電極端子の先端よりも高い位置となるように設けられていることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６４４３７（Ｐ２０１２−１６４４３７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０１１（Ｐ２０１１−２２０１１）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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