電池用配線モジュール
【課題】積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュールを提供する。
【解決手段】本発明の電池用配線モジュール２０は、複数の単電池１１を、電極端子面１４Ｄ，１５Ａ同士を接触させるように積層することで接続した単電池群１０に取り付けられ、単電池１１の積層方向に延びて配される複数の導電路３２を集合させた集合導電線路３１と、集合導電線路３１を保持する絶縁支持部材２１とを備える。導電路３２は、一方の端末に、絶縁支持部材２１から導出され隣り合う単電池１１の隙間に導入される導入線部３４を有する。導入線部３４は、電圧検知端子部３５を有するとともに、隣り合う単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に設けられている。
【解決手段】本発明の電池用配線モジュール２０は、複数の単電池１１を、電極端子面１４Ｄ，１５Ａ同士を接触させるように積層することで接続した単電池群１０に取り付けられ、単電池１１の積層方向に延びて配される複数の導電路３２を集合させた集合導電線路３１と、集合導電線路３１を保持する絶縁支持部材２１とを備える。導電路３２は、一方の端末に、絶縁支持部材２１から導出され隣り合う単電池１１の隙間に導入される導入線部３４を有する。導入線部３４は、電圧検知端子部３５を有するとともに、隣り合う単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用配線モジュールに関する。
【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では、出力を大きくするために多数の単電池が横並びに接続されている。隣り合う単電池の電極端子間はバスバーなどの接続部材で接続することにより複数の単電池が直列や並列に接続されるようになっている。ここで、複数の単電池を直列や並列に接続する場合、単電池間において電池電圧などの電池特性が不均一であると、電池の劣化や破損を招くという問題がある。
【０００３】
そこで、上述のような電池モジュールには、各単電池間の電圧に異常が生じる前に充電、放電を中止するため、各接続部材には、単電池の電圧を検知するための電圧検知線が接続されている。電圧検知線は、例えばＥＣＵに接続され、ＥＣＵにより、各単電池の電圧を検知して過放電、過充電状態になる前に充電、放電を中止するようにしている。
【０００４】
上記のような電圧検知線を複数の単電池を並べてなる単電池群に接続する構造としては、例えば、特許文献１に記載のものなどが知られている。
【０００５】
この電池モジュールにおいては、電圧検知線の端末の露出導体を圧着により接続した電圧検知端子を単電池の電極端子に挿通させて、電極端子に接続部材とともにナットで共締めする構造が採用されている（特許文献１の図１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、電池モジュールの小型化等の観点から、表裏に正極および負極の電極端子面を有する複数の単電池を、隣り合う単電池の電極端子面同士を接触させて積層配置することで、単電池を直列接続した積層型の単電池群を用いることが検討されている。
【０００８】
このような構成の単電池を用いると、単電池の上端部に突出形状の電極端子を設ける必要がないうえに、バスバーなどの接続部材も不要となるので、従来の電池モジュールよりも小型な電池モジュールを提供することができる。しかしながら、表裏面に電極端子面を有する複数の単電池からなる単電池群においては、隣り合う単電池の電極端子面同士を接触させることで電気的に接続するので、電極端子面が外側に配されない。そのため、単電池の電圧を検知するための部材の接続構造について検討する必要があった。
【０００９】
さらに、このような構成の単電池においても、単電池の電極端子間には製造公差等が設定されているため、複数の単電池を並べてなる電池モジュールにおいては隣り合う単電池に形成された電極端子間のピッチがずれる場合がある。電極端子間のピッチのずれが生じると、電圧検知のための部材と単電池との電気的な接続に支障が生じることが懸念される
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、積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュール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】
【００１０】
上記課題を解決するものとして本発明は、表裏に正極および負極の電極端子面をそれぞれ有する複数の単電池を、隣り合う前記単電池の前記電極端子面同士を接触させるように積層することにより直列接続した単電池群に取り付けられる電池用配線モジュールであって、前記単電池の積層方向に延びて配される複数の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、を備え、前記導電路は、その一方の端末に、前記絶縁支持部材から導出され隣り合う前記単電池の隙間に導入される導入線部を有し、前記導入線部は、前記電極端子面に接続されて前記単電池の電圧を検知する電圧検知端子部を有するとともに、隣り合う前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に設けられているところに特徴を有する。
【００１１】
表裏に電極端子面を有する単電池においても、単電池の電極端子間の製造公差や単電池の膨張収縮などにより電極端子間のピッチずれが生じる場合があるが、本発明においては、導入線部が単電池の隙間への導入深さを変更可能に設けられている。したがって、本発明によれば、導入線部の導入深さを変えることで、電極端子間のピッチずれが吸収され、電圧検知端子部と電極端子面とが確実に接触するので、単電池の電圧検知を確実に行うことができる。
その結果、本発明によれば、積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュールを提供することができる。
【００１２】
また、本発明においては、絶縁支持部材から導出された導入線部を隣り合う単電池の隙間に導入して、導入線部に設けた電圧検知端子部を電極端子に接触させることで、各単電池の電圧検知を行うことができるから、電圧検知端子部の接続作業を容易に行うことができ、電圧検知のための構造を簡易なものとすることができる。
【００１３】
本発明は以下の構成としてもよい。
前記集合導電線路は、フレキシブルプリント基板により形成され、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板に形成した前記導電路から一体的に延設されていてもよい。
このような構成とすると、集合導電線路を複数の電線を束ねてなるワイヤーハーネスにより形成するよりも、集合導電線路を省スペースで、軽量なものとすることができ、かつ、ハーネスを一括する作業を不要とすることができる。
【００１４】
前記絶縁支持部材は、フィルム状をなし、前記集合導電線路を間に挟んで保持する構成であってもよい。
このような構成とすると、電池用配線モジュールを、より省スペースで軽量なものとすることができる。
【００１５】
前記絶縁支持部材は前記単電池の積層方向に沿って配され、対向する位置に形成された２つの端縁を有し、前記導入線部は、前記絶縁支持部材の前記２つの端縁から交互に導出されていてもよい。
このような構成とすると、導入線部を１つの端縁から導出する構成とするよりも、材料採りを向上させることができる。
【００１６】
前記電圧検知端子部は、前記導入線部の前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に前記電極端子面に対して係合されていてもよい。
このような構成とすると、電圧検知端子部が確実に電極端子面に接続されるので、単電池の電圧検知をさらに、確実に行うことができる。
【００１７】
前記単電池に設けた係止部により係止されていてもよい。
このような構成とすると、電池用配線モジュールが係止部により係止されるので、電圧検知端子部を対応する単電池に対して位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１の電池モジュールの斜視図
【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断面図
【図４】単電池群の斜視図
【図５】電池用配線モジュールの斜視図
【図６】電池用配線モジュールの一部平面図
【図７】電池用配線モジュールの一部側面図
【図８】電池用配線モジュールの正面図
【図９】集合導電線路の一部平面図
【図１０】電圧検知端子部の正面図
【図１１】電圧検知端子部の斜視図
【図１２】電圧検知端子部の側面図
【図１３】導入線部の導入深さの相違を説明する一部側面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３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１は、図１に示すように、複数（本実施形態では３８個）の単電池１１が横並びに配置された単電池群１０と、単電池群１０に取り付けられる電池用配線モジュール２０とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、上下方向とは図３における上下方向を基準とし、前後方向については図２および図３における左側を前とし右側を後とする。
【００２１】
単電池１１は、図１及び図２に示すように、扁平な略直方体形状をなし、その内部には図示しない発電要素が収容されている。単電池１１の上下左右の側面は、合成樹脂製の絶縁樹脂部１２によって覆われており、単電池１１の前後両側（表裏の両側）の面には、発電要素と導通可能に接続された一対の電極端子１４，１５が設けられている。
【００２２】
一対の電極端子１４，１５は金属製であって、電極端子面１４Ｄ，１５Ａを有する。一対の電極端子１４，１５のうち、一方の電極端子１４，１５が正極端子とされ、他方の電極端子１４，１５が負極端子とされる。隣り合う単電池１１において接触する位置に配されている電極端子１４，１５は極性が相違している。
【００２３】
一対の電極端子１４，１５のうち、図３における左側（前側）に位置する電極端子１４は、絶縁樹脂部１２よりも僅かに前方に張り出した部分を有している。この電極端子１４を第１電極端子１４とする。第１電極端子１４の張り出した部分は、隣りあう単電池１１の電極端子１５と接触して電気的に接続される。第１電極端子１４の上縁には、張出部分よりも凹んだ形状をなして、金属端子３５および導入線部３４等を備える導入片３３（詳細は後述する）が収容される端子収容部１４Ａが設けられている。端子収容部１４Ａは、導入片３３を上方から挿入可能に上方に開口するとともに、前方が開口している。端子収容部１４Ａには導入片３３を係止する係合突部１４Ｂが外側方向に突出形成されている。第１電極端子１４において、端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃ、および端子収容部１４Ａの下側の絶縁樹脂部１２よりも張り出した部分の壁面１４Ｄが電極端子面である。
【００２４】
一対の電極端子１４，１５のうち、図３における右側（後側）に位置する電極端子１５は、平坦な形状をなし、絶縁樹脂部１２と面一状に形成されている。この電極端子１５を第２電極端子１５とし第１電極端子１４の張り出した部分の壁面１４Ｄと接触する電極端子面１５Ａを有する。
【００２５】
複数の単電池１１を、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４の電極端子面１４Ｄと第２電極端子１５の電極端子面１５Ａとが接触するように、前後方向に積層配置することで、複数の単電池１１を電気的に直列接続した単電池群１０が構成される。
【００２６】
単電池群１０の前後方向の両端には、図２に示すように、例えば前面もしくは後面が絶縁性樹脂部に覆われた電極板１６が取り付けられており、第１電極端子１４および第２電極端子１５が前後方向に露出しないようになっている。単電池群１０には、図示しない保持板などの固定手段が取り付けられており、これにより、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４と第２電極端子１５との接触状態が保持されている。
【００２７】
各単電池１１の上面には、図４に示すように、上方に立ち上がる一対の係合片１７（係止部の一例）が形成されている。一対の係合片１７は、単電池群１０の幅方向（図２における左右方向）に弾性変形可能に形成されている。一対の係合片１７の間には図１および図２に示すように、電池用配線モジュール２０が配されるようになっている。一対の係合片１７と電池用配線モジュール２０の左右の端部とが係合することで、単電池群１０に対して電池用配線モジュール２０が位置決めされる。
【００２８】
単電池群１０の上面には、図１〜図３に示すように、単電池群１０の積層方向（前後方向）に延びる電池用配線モジュール２０が取り付けられている。電池用配線モジュール２０は、フレキシブルプリント基板３０（以下「ＦＰＣ」ともいう）と、ＦＰＣ３０の中央の領域３１（ＦＰＣ本体部３１）を保持する絶縁性材料からなる絶縁フィルム２１（「絶縁支持部材」の一例）とを備える。
【００２９】
絶縁フィルム２１は、図２に示すように、ＦＰＣ３０よりも前後方向（単電池１１の積層方向）において延びた形態をなし、単電池１１の積層方向に沿って配され、対向する位置に形成された２つの端縁２１Ａを有する。
【００３０】
絶縁フィルム２１は、ＦＰＣ本体部３１を上下方向から挟み込むように形成されている。絶縁フィルム２１の単電池１１の積層方向に沿って配される２つの端縁２１Ａは、ＦＰＣ本体部３１の単電池１１の積層方向に沿って配される２つの端縁３０Ａに概ね一致するように、ＦＰＣ本体部３１に接合されている。また、絶縁フィルム２１は、ＦＰＣ本体部３１の前後方向の両端部よりも外側の位置において接着されており、これにより、ＦＰＣ本体部３１が保護されるとともに保持されている。
【００３１】
ＦＰＣ本体部３１の上側に配される絶縁フィルム２１には、ＦＰＣ本体部３１の上面に設けた電子部品（図示せず）を保護するための電子部品保護部２２が複数、上方に突出形成されている。これにより、他の部材が電子部品に接触して、電子部品が損傷したり、ＦＰＣ３０から剥離・脱落すること等を防止することができる。
【００３２】
ＦＰＣ３０は、図５〜図８に示すように、絶縁フィルム２１により保持されるＦＰＣ本体部３１と、ＦＰＣ本体部３１の幅方向の両側に一体的に形成され、隣り合う単電池１１の隙間に導入される複数の導入片３３と、を備える。
【００３３】
ＦＰＣ３０は、図９に示すように、例えばポリイミドフィルムや液晶状フィルム等からなる絶縁性のベースフィルムの片面または両面にプリント配線技術により複数の導電路３２を形成し、その導電路３２の表面を保護フィルム（例えば、ポリイミド製フィルム）で覆った構造とされる。なお、図９以外では、導電路３２の図示を省略している。
【００３４】
ＦＰＣ本体部３１は帯状をなし、図２に示すように、単電池１１の積層方向に沿って配され対向する位置に形成された２つの端縁３０Ａを有する。ＦＰＣ本体部３１の長手方向の寸法は、単電池群１０の積層方向における長さ寸法よりも長めに設定されている。ＦＰＣ本体部３１には、図９に示すように、単電池１１の積層方向に延びる複数の導電路３２が集合して形成されている（「集合導電線路」の一例）。導電路３２の一方の端部は、導入片３３に形成した導入線部３４に連なっており、導電路３２の他方の端部には、例えば図示しないＥＣＵなどが接続されるようになっている。
【００３５】
導入片３３は、単電池１１間の隙間毎に形成されており、各導入片３３は、絶縁フィルム２１の単電池１１の積層方向に沿って配される２つの端縁２１Ａから、単電池１１の厚さ寸法分だけ前後方向にずらして交互に導出されている。導入片３３は、単電池１１間の隙間において、単電池１１の第１電極端子１４の上縁に形成された端子収容部１４Ａに収容されている。
【００３６】
第１電極端子１４の端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙは、図３に示すように、導入片３３に設けた金属端子３５（詳細は後述する）の前方突出部３５Ｃの前端部から後方突出部３５Ｂの後端部まで長さＸとほぼ同一に設定されている。ここで、長さＸがほぼ同一とは、端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙが、長さＸと同じ場合および長さＸよりも僅かに小さい場合の双方を含む。
【００３７】
複数の導入片３３は、図５および図９に示すように、ＦＰＣ３０の中央領域３１の両側において、ＦＰＣ３０の上下方向に貫通する略Ｕ字状の切り込みを形成し、切り込みに囲まれた部分を下方に向かって折り曲げることにより形成されている。本実施形態では、ＦＰＣ３０の中央領域３１の２つの端縁３０Ａにおいて、単電池１１の積層方向に一直線に並んだ複数の導入片３３は、ＦＰＣ３０の幅方向における両側縁３０Ｂにより、連結された状態となっている。これにより、本実施形態の導入片３３の屈曲を抑制することができるようになっている。
【００３８】
さて、本実施形態では、図１３に示すように、複数の導入片３３の単電池１１間の隙間への導入深さは、変更可能とされ、これにより、単電池１１の電極端子１４，１５間の製造公差や組み付け公差および電池の膨張収縮等に起因する電極端子１４，１５間のピッチずれを吸収するようになっている。図１３に示した導入片３３のうち、左端の導入片３３（導入線部３４）の導入深さＰ１が最も深く、右端の導入片３３の導入深さＰ２が最も浅くなっている。
【００３９】
各導入片３３には、導入線部３４が形成されている。導入線部３４は、ＦＰＣ本体部３１に形成された導電路３２から一体的に延出されている。導入線部３４の端末は、導入片３３の端部に形成された金属端子３５（電圧検知端子部の一例）に接続される。
【００４０】
各導入片３３には、図８および図１３に示すように、皿状の金属端子３５と、金属端子３５の上方に配された一対の接続検知端子３６とが設けられている。さらに、複数の導入片３３のうち一部の導入片３３には、金属端子３５、接続検知端子３６以外に、ブロック状の温度センサ３７が設けられている。
【００４１】
金属端子３５は、導入片３３に形成された導入線部３４の図示しない電極パッドに接続されている。金属端子３５で得られた電圧に関する情報は、導入線部３４及び導電路３２を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込まれ、各単電池１１の電圧が検知されるようになっている。
【００４２】
金属端子３５は、図１０〜図１２に示すように、その周縁３５Ａはフランジ状をなし、周縁３５Ａの内側には図１２における右側方向（後方）に突出する後方突出部３５Ｂが設けられている。後方突出部３５Ｂの内側には図１２における左側方向（前方）に突出した前方突出部３５Ｃが設けられている。前方突出部３５Ｃは周縁３５Ａよりも前方に突出している。前方突出部３５Ｃの中央部分は円形にくりぬかれており、この円形のくりぬかれた部分から十字形にスリット３５Ｄが形成されている。
【００４３】
金属端子３５の前方突出部３５Ｃの内部には、端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂが収容可能とされており、図３に示すように、金属端子３５の後方突出部３５Ｂと端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂとが係合することで、端子収容部１４Ａ内において金属端子３５が位置ずれしないようになっている。
【００４４】
上述したように、導入片３３は、単電池１１間の隙間への導入深さを変更可能に設けられているので、導入片３３の金属金具の前方突出部３５Ｃと係合突部１４Ｂの位置がずれることがある。そこで、本実施形態では、導入片３３の単電池１１間の隙間への導入深さが、導入片３３によって相違する場合であっても、端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂと金属端子３５の前方突出部３５Ｃとが係合可能となるように、金属金具の前方突出部３５Ｃと係合突部１４Ｂとの間に所定間隔の隙間ｄを形成して隙間ｄの形成されている範囲で前方突出部３５Ｃが移動可能となっている。つまり、本実施形態において、金属金具は、導入片３３の単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃに対して係合されている。
【００４５】
なお、本実施形態において、金属端子３５は、前方突出部３５Ｃに形成されたスリット３５Ｄの隙間間隔を狭くすることで、前方突出部３５Ｃが後方側に弾性変形するようになっている。したがって、端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙが、自然状態にある導入片３３に設けた金属端子３５の前方突出部３５Ｃの前端部から後方突出部３５Ｂの後端部までの長さＸよりも僅かに小さい場合や、単電池１１が膨張して、端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙが小さくなった場合に、金属端子３５の前方突出部３５Ｃが後方に弾性変形することで、端子収容部１４Ａの下側において第１電極端子１４と第２電極端子１５との間に隙間が生じることなく接続される。
【００４６】
導入片３３の左右の端部には、図８に示すように、一対の接続検知端子３６が設けられている。一対の接続検知端子３６はそれぞれ、電圧検知用の導入線部３４とは異なる接続検知用の導入線部３６Ａの端末に接続されている。接続検知端子３６は、図３に示すように、電池用配線モジュール２０が単電池群１０に装着された際に、端子収容部１４Ａ内において、金属端子３５と共に、第２電極端子１５の電極端子面１５Ａに接触し、接続検知端子３６が短絡するように設定されている。すなわち、接続検知端子３６が短絡することで、隣り合う単電池１１間において金属端子３５と第２電極端子１５の電極端子面１５Ａとが導通可能に接続されたことを検知することができるようになっている。
【００４７】
温度センサ３７は、導入片３３における金属端子３５の上方で、かつ、一対の接続検知端子３６間に設けられており、電圧検知用及び接続検知用の導入線部３４，３６Ａとは異なる温度センサ３７用の導入線部３７Ａに接続されている。なお、温度センサ３７は、導入片３３に対して所定個数毎など、必要に応じて任意の導入片３３に設けることができる。
【００４８】
温度センサ３７は、図３に示すように、電池用配線モジュール２０が単電池群１０に装着された際に、端子収容部１４Ａ内において、両電極端子１４，１５とは非接触の状態に配されるようになっており、温度センサ３７で得られた温度情報は、導入線部３４及び導電路３２を通じてＥＣＵに取り込まれ、ＥＣＵによって単電池群１０の温度が検知されるようになっている。
【００４９】
次に、本実施形態の電池モジュール１の組み立て手順の一例を簡単に説明する。
まず、ＦＰＣ３０に加工を施して複数の導入片３３、電子部品、各種端子および電子部品などを備えるＦＰＣ３０を作製し、ＦＰＣ３０の中央領域３１（ＦＰＣ本体部３１）に、絶縁フィルム２１を接合すると電池用配線モジュール２０が得られる。
【００５０】
電池用配線モジュール２０の作製と同時または前後して、第１電極端子１４が前側に配されるように各単電池１１間の間隔を僅かに開けた状態で、複数の単電池１１を前後方向に並べ（積層）して単電池群１０を作製する。
【００５１】
単電池群１０の上面に、電池用配線モジュール２０を上方から組み付ける。詳細には、隣り合う単電池１１の隙間に各導入片３３を配して、電池用配線モジュール２０の位置合わせをする。次に、単電池１１間の隙間を閉じるとともに、導入片３３を端子収容部１４Ａに挿入し、金属端子３５の後方突出部３５Ｂ内に端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂを係合させる。
【００５２】
電池用配線モジュール２０を単電池群１０に組み付けると、単電池１１の上面に形成した係合片１７に電池用配線モジュール２０が係合して位置決めされる。そして、電池用配線モジュール２０を組み付けた単電池群１０においては、図３に示すように、導入片３３に設けられた金属端子３５が、隣り合う単電池１１の第２電極端子１５の電極端子面１５Ａと端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃとによって挟持され、単電池１１の第２電極端子１５と金属端子３５の前方突出部３５Ｃとが接触すると共に、端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃと金属端子３５の後方突出部３５Ｂとが接触して、金属端子３５と第２電極端子１５及び第１電極端子１４とが導通可能に接続される。これにより電池モジュール１が完成する。
【００５３】
このとき、端子収容部１４Ａの内部に金属端子３５を収容して金属端子３５と第１電極端子１４とを接続するので、端子収容部１４Ａよりも下側において、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４と第２電極端子１５との間には隙間が生じない。
【００５４】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
表裏に電極端子面１４Ｄ，１５Ａを有する複数の単電池１１を積層してなる単電池群１０では、各単電池１１の製造公差及び組み付け公差や単電池１１の膨張収縮などにより、電極端子１４，１５間のピッチずれが発生することがあるが、本実施形態によれば、図１３に示すように、導入片３３の単電池１１間の隙間への導入長さが変更可能であるので、これにより電極端子１４，１５間のピッチずれを吸収することができる。
その結果、本実施形態によれば、積層型の単電池群１０を備える電池モジュール１において、単電池１１の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュール２０を提供することができる。
【００５５】
また、本実施形態においては、絶縁フィルム２１から導出された導入線部３４を隣り合う単電池１１の隙間に導入して、導入線部３４に設けた金属端子３５を電極端子１４，１５に接触させるだけで、各単電池１１の電圧検知を行うことができるので、従来のように、ナットを電極端子締め付けて電圧検知端子と電極端子とを接続する必要がなく、金属端子３５（電圧検知端子部３５）の接続作業を容易に行うことができ、電圧検知のための構造を簡易なものとすることができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、電極端子を接続するバスバーを備えた従来の電池配線モジュール２０に比べて、電池用配線モジュール２０の部品点数を低減させることができるので、電池用配線モジュール２０の製造コストを低減できると共に、電池用配線モジュール２０を軽量化することができる。
【００５７】
特に、本実施形態によれば、絶縁支持部材２１は、フィルム状をなし、集合導電線路を間に挟んで保持する構成であるから、電池用配線モジュール２０を、より省スペースで軽量なものとすることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、集合導電線路は、ＦＰＣ３０により形成され、導入線部３４はＦＰＣ３０に形成した導電路３２から一体的に延設されているから、集合導電線路３１を複数の電線を束ねてなるワイヤーハーネスにより形成するよりも、集合導電線路３１を省スペースで、軽量なものとすることができ、かつ、ハーネスを一括する作業を不要とすることができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、絶縁フィルム２１は単電池１１の積層方向に沿って配され、対向する位置に形成された２つの端縁２１Ａを有し、導入線部３４は、絶縁フィルム２１の２つの端縁２１Ａから交互に導出されているから、導入線部３４を１つの端縁２１Ａから導出する構成とするよりも、材料採りを向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、金属端子３５は、導入線部３４の単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃに対して係合されているから、金属端子３５が確実に電極端子１４，１５に接続され、単電池１１の電圧検知をさらに確実に行うことができる。
【００６１】
さらに、本実施形態によれば、電池用配線モジュール２０が、単電池１１に設けた係合片１７により係止されているから、金属端子３５を対応する単電池１１に対して容易に位置決めすることができる。
【００６２】
加えて、本実施形態によれば、端子収容部１４Ａの内部に金属端子３５を収容して金属端子３５と第１電極端子１４および第２電極端子１５とを接続する構造となっているので、第１電極端子１４と第２電極端子１５との間で電圧検知端子部３５を挟むことなく、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４と第２電極端子１５とを接続することができ、隣り合う単電池１１の電気的な接続を良好にすることができる。
【００６３】
＜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、ＦＰＣ３０により形成された集合導電線路３１を備える電池用配線モジュール２０を示したが、集合導電線路を複数の電線を束ねてなるワイヤーハーネスにより形成してもよい。
（２）上記実施形態では、絶縁支持部材として絶縁フィルム２１を示したが、絶縁支持部材は板状の絶縁材料からなるものなどであってもよい。
（３）上記実施形態では、絶縁フィルム２１が単電池１１の積層方向に沿って配され対向する位置に形成された２つの端縁２１Ａを有し、この２つの端縁２１Ａから導入線部３４が交互に導出されているものを示したが、導入線部が絶縁フィルムの一方の端縁から導出されているものであってもよい。
（４）上記実施形態では電圧検知端子部３５として、導入線部３４の単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に電極端子面１４Ｃに対して係合する金属端子３５を示したが、これに限定されない。電圧検知端子部は電極端子面に対して係合しないものであってもよい。
（５）上記実施形態では、単電池１１に設けた係合片１７により係止される電池用配線モジュール２０を示したが、本発明の電池用配線モジュールは係止部を有さない単電池からなる単電池群に適用してもよい。
（６）上記実施形態では、端子収容部１４Ａに収容されている電圧検知端子部３５を示したが、電圧検知端子部は隣り合う単電池の電極端子面に挟持されていてもよい。このような構成とすると、電圧検知端子部を電極端子面に接触させるために、他の部材を用意する必要がないので、部品点数を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…電池モジュール
１０…単電池群
１１…単電池
１４…第１電極端子（電極端子）
１４Ｂ…係合突部
１４Ｃ，１４Ｄ…電極端子面
１５…第２電極端子（電極端子）
１５Ａ…電極端子面
１７…係合片（係止部）
２０…電池用配線モジュール
２１…絶縁フィルム（絶縁支持部材）
２１Ａ…（単電池の積層方向に沿って配される）絶縁フィルムの端縁
３０…ＦＰＣ
３１…ＦＰＣ本体部（集合導電線路）
３２…導電路
３３…導入片
３４…導入線部
３５…金属端子（電圧検知端子部）
ｄ…金属端子の前方突出部と係合突部との隙間
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…導入片（導入線部）の導入深さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用配線モジュールに関する。
【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では、出力を大きくするために多数の単電池が横並びに接続されている。隣り合う単電池の電極端子間はバスバーなどの接続部材で接続することにより複数の単電池が直列や並列に接続されるようになっている。ここで、複数の単電池を直列や並列に接続する場合、単電池間において電池電圧などの電池特性が不均一であると、電池の劣化や破損を招くという問題がある。
【０００３】
そこで、上述のような電池モジュールには、各単電池間の電圧に異常が生じる前に充電、放電を中止するため、各接続部材には、単電池の電圧を検知するための電圧検知線が接続されている。電圧検知線は、例えばＥＣＵに接続され、ＥＣＵにより、各単電池の電圧を検知して過放電、過充電状態になる前に充電、放電を中止するようにしている。
【０００４】
上記のような電圧検知線を複数の単電池を並べてなる単電池群に接続する構造としては、例えば、特許文献１に記載のものなどが知られている。
【０００５】
この電池モジュールにおいては、電圧検知線の端末の露出導体を圧着により接続した電圧検知端子を単電池の電極端子に挿通させて、電極端子に接続部材とともにナットで共締めする構造が採用されている（特許文献１の図１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、電池モジュールの小型化等の観点から、表裏に正極および負極の電極端子面を有する複数の単電池を、隣り合う単電池の電極端子面同士を接触させて積層配置することで、単電池を直列接続した積層型の単電池群を用いることが検討されている。
【０００８】
このような構成の単電池を用いると、単電池の上端部に突出形状の電極端子を設ける必要がないうえに、バスバーなどの接続部材も不要となるので、従来の電池モジュールよりも小型な電池モジュールを提供することができる。しかしながら、表裏面に電極端子面を有する複数の単電池からなる単電池群においては、隣り合う単電池の電極端子面同士を接触させることで電気的に接続するので、電極端子面が外側に配されない。そのため、単電池の電圧を検知するための部材の接続構造について検討する必要があった。
【０００９】
さらに、このような構成の単電池においても、単電池の電極端子間には製造公差等が設定されているため、複数の単電池を並べてなる電池モジュールにおいては隣り合う単電池に形成された電極端子間のピッチがずれる場合がある。電極端子間のピッチのずれが生じると、電圧検知のための部材と単電池との電気的な接続に支障が生じることが懸念される
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、積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュール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】
【００１０】
上記課題を解決するものとして本発明は、表裏に正極および負極の電極端子面をそれぞれ有する複数の単電池を、隣り合う前記単電池の前記電極端子面同士を接触させるように積層することにより直列接続した単電池群に取り付けられる電池用配線モジュールであって、前記単電池の積層方向に延びて配される複数の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、を備え、前記導電路は、その一方の端末に、前記絶縁支持部材から導出され隣り合う前記単電池の隙間に導入される導入線部を有し、前記導入線部は、前記電極端子面に接続されて前記単電池の電圧を検知する電圧検知端子部を有するとともに、隣り合う前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に設けられているところに特徴を有する。
【００１１】
表裏に電極端子面を有する単電池においても、単電池の電極端子間の製造公差や単電池の膨張収縮などにより電極端子間のピッチずれが生じる場合があるが、本発明においては、導入線部が単電池の隙間への導入深さを変更可能に設けられている。したがって、本発明によれば、導入線部の導入深さを変えることで、電極端子間のピッチずれが吸収され、電圧検知端子部と電極端子面とが確実に接触するので、単電池の電圧検知を確実に行うことができる。
その結果、本発明によれば、積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュールを提供することができる。
【００１２】
また、本発明においては、絶縁支持部材から導出された導入線部を隣り合う単電池の隙間に導入して、導入線部に設けた電圧検知端子部を電極端子に接触させることで、各単電池の電圧検知を行うことができるから、電圧検知端子部の接続作業を容易に行うことができ、電圧検知のための構造を簡易なものとすることができる。
【００１３】
本発明は以下の構成としてもよい。
前記集合導電線路は、フレキシブルプリント基板により形成され、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板に形成した前記導電路から一体的に延設されていてもよい。
このような構成とすると、集合導電線路を複数の電線を束ねてなるワイヤーハーネスにより形成するよりも、集合導電線路を省スペースで、軽量なものとすることができ、かつ、ハーネスを一括する作業を不要とすることができる。
【００１４】
前記絶縁支持部材は、フィルム状をなし、前記集合導電線路を間に挟んで保持する構成であってもよい。
このような構成とすると、電池用配線モジュールを、より省スペースで軽量なものとすることができる。
【００１５】
前記絶縁支持部材は前記単電池の積層方向に沿って配され、対向する位置に形成された２つの端縁を有し、前記導入線部は、前記絶縁支持部材の前記２つの端縁から交互に導出されていてもよい。
このような構成とすると、導入線部を１つの端縁から導出する構成とするよりも、材料採りを向上させることができる。
【００１６】
前記電圧検知端子部は、前記導入線部の前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に前記電極端子面に対して係合されていてもよい。
このような構成とすると、電圧検知端子部が確実に電極端子面に接続されるので、単電池の電圧検知をさらに、確実に行うことができる。
【００１７】
前記単電池に設けた係止部により係止されていてもよい。
このような構成とすると、電池用配線モジュールが係止部により係止されるので、電圧検知端子部を対応する単電池に対して位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、積層型の単電池群を備える電池モジュールにおいて、単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１の電池モジュールの斜視図
【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断面図
【図４】単電池群の斜視図
【図５】電池用配線モジュールの斜視図
【図６】電池用配線モジュールの一部平面図
【図７】電池用配線モジュールの一部側面図
【図８】電池用配線モジュールの正面図
【図９】集合導電線路の一部平面図
【図１０】電圧検知端子部の正面図
【図１１】電圧検知端子部の斜視図
【図１２】電圧検知端子部の側面図
【図１３】導入線部の導入深さの相違を説明する一部側面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３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１は、図１に示すように、複数（本実施形態では３８個）の単電池１１が横並びに配置された単電池群１０と、単電池群１０に取り付けられる電池用配線モジュール２０とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、上下方向とは図３における上下方向を基準とし、前後方向については図２および図３における左側を前とし右側を後とする。
【００２１】
単電池１１は、図１及び図２に示すように、扁平な略直方体形状をなし、その内部には図示しない発電要素が収容されている。単電池１１の上下左右の側面は、合成樹脂製の絶縁樹脂部１２によって覆われており、単電池１１の前後両側（表裏の両側）の面には、発電要素と導通可能に接続された一対の電極端子１４，１５が設けられている。
【００２２】
一対の電極端子１４，１５は金属製であって、電極端子面１４Ｄ，１５Ａを有する。一対の電極端子１４，１５のうち、一方の電極端子１４，１５が正極端子とされ、他方の電極端子１４，１５が負極端子とされる。隣り合う単電池１１において接触する位置に配されている電極端子１４，１５は極性が相違している。
【００２３】
一対の電極端子１４，１５のうち、図３における左側（前側）に位置する電極端子１４は、絶縁樹脂部１２よりも僅かに前方に張り出した部分を有している。この電極端子１４を第１電極端子１４とする。第１電極端子１４の張り出した部分は、隣りあう単電池１１の電極端子１５と接触して電気的に接続される。第１電極端子１４の上縁には、張出部分よりも凹んだ形状をなして、金属端子３５および導入線部３４等を備える導入片３３（詳細は後述する）が収容される端子収容部１４Ａが設けられている。端子収容部１４Ａは、導入片３３を上方から挿入可能に上方に開口するとともに、前方が開口している。端子収容部１４Ａには導入片３３を係止する係合突部１４Ｂが外側方向に突出形成されている。第１電極端子１４において、端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃ、および端子収容部１４Ａの下側の絶縁樹脂部１２よりも張り出した部分の壁面１４Ｄが電極端子面である。
【００２４】
一対の電極端子１４，１５のうち、図３における右側（後側）に位置する電極端子１５は、平坦な形状をなし、絶縁樹脂部１２と面一状に形成されている。この電極端子１５を第２電極端子１５とし第１電極端子１４の張り出した部分の壁面１４Ｄと接触する電極端子面１５Ａを有する。
【００２５】
複数の単電池１１を、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４の電極端子面１４Ｄと第２電極端子１５の電極端子面１５Ａとが接触するように、前後方向に積層配置することで、複数の単電池１１を電気的に直列接続した単電池群１０が構成される。
【００２６】
単電池群１０の前後方向の両端には、図２に示すように、例えば前面もしくは後面が絶縁性樹脂部に覆われた電極板１６が取り付けられており、第１電極端子１４および第２電極端子１５が前後方向に露出しないようになっている。単電池群１０には、図示しない保持板などの固定手段が取り付けられており、これにより、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４と第２電極端子１５との接触状態が保持されている。
【００２７】
各単電池１１の上面には、図４に示すように、上方に立ち上がる一対の係合片１７（係止部の一例）が形成されている。一対の係合片１７は、単電池群１０の幅方向（図２における左右方向）に弾性変形可能に形成されている。一対の係合片１７の間には図１および図２に示すように、電池用配線モジュール２０が配されるようになっている。一対の係合片１７と電池用配線モジュール２０の左右の端部とが係合することで、単電池群１０に対して電池用配線モジュール２０が位置決めされる。
【００２８】
単電池群１０の上面には、図１〜図３に示すように、単電池群１０の積層方向（前後方向）に延びる電池用配線モジュール２０が取り付けられている。電池用配線モジュール２０は、フレキシブルプリント基板３０（以下「ＦＰＣ」ともいう）と、ＦＰＣ３０の中央の領域３１（ＦＰＣ本体部３１）を保持する絶縁性材料からなる絶縁フィルム２１（「絶縁支持部材」の一例）とを備える。
【００２９】
絶縁フィルム２１は、図２に示すように、ＦＰＣ３０よりも前後方向（単電池１１の積層方向）において延びた形態をなし、単電池１１の積層方向に沿って配され、対向する位置に形成された２つの端縁２１Ａを有する。
【００３０】
絶縁フィルム２１は、ＦＰＣ本体部３１を上下方向から挟み込むように形成されている。絶縁フィルム２１の単電池１１の積層方向に沿って配される２つの端縁２１Ａは、ＦＰＣ本体部３１の単電池１１の積層方向に沿って配される２つの端縁３０Ａに概ね一致するように、ＦＰＣ本体部３１に接合されている。また、絶縁フィルム２１は、ＦＰＣ本体部３１の前後方向の両端部よりも外側の位置において接着されており、これにより、ＦＰＣ本体部３１が保護されるとともに保持されている。
【００３１】
ＦＰＣ本体部３１の上側に配される絶縁フィルム２１には、ＦＰＣ本体部３１の上面に設けた電子部品（図示せず）を保護するための電子部品保護部２２が複数、上方に突出形成されている。これにより、他の部材が電子部品に接触して、電子部品が損傷したり、ＦＰＣ３０から剥離・脱落すること等を防止することができる。
【００３２】
ＦＰＣ３０は、図５〜図８に示すように、絶縁フィルム２１により保持されるＦＰＣ本体部３１と、ＦＰＣ本体部３１の幅方向の両側に一体的に形成され、隣り合う単電池１１の隙間に導入される複数の導入片３３と、を備える。
【００３３】
ＦＰＣ３０は、図９に示すように、例えばポリイミドフィルムや液晶状フィルム等からなる絶縁性のベースフィルムの片面または両面にプリント配線技術により複数の導電路３２を形成し、その導電路３２の表面を保護フィルム（例えば、ポリイミド製フィルム）で覆った構造とされる。なお、図９以外では、導電路３２の図示を省略している。
【００３４】
ＦＰＣ本体部３１は帯状をなし、図２に示すように、単電池１１の積層方向に沿って配され対向する位置に形成された２つの端縁３０Ａを有する。ＦＰＣ本体部３１の長手方向の寸法は、単電池群１０の積層方向における長さ寸法よりも長めに設定されている。ＦＰＣ本体部３１には、図９に示すように、単電池１１の積層方向に延びる複数の導電路３２が集合して形成されている（「集合導電線路」の一例）。導電路３２の一方の端部は、導入片３３に形成した導入線部３４に連なっており、導電路３２の他方の端部には、例えば図示しないＥＣＵなどが接続されるようになっている。
【００３５】
導入片３３は、単電池１１間の隙間毎に形成されており、各導入片３３は、絶縁フィルム２１の単電池１１の積層方向に沿って配される２つの端縁２１Ａから、単電池１１の厚さ寸法分だけ前後方向にずらして交互に導出されている。導入片３３は、単電池１１間の隙間において、単電池１１の第１電極端子１４の上縁に形成された端子収容部１４Ａに収容されている。
【００３６】
第１電極端子１４の端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙは、図３に示すように、導入片３３に設けた金属端子３５（詳細は後述する）の前方突出部３５Ｃの前端部から後方突出部３５Ｂの後端部まで長さＸとほぼ同一に設定されている。ここで、長さＸがほぼ同一とは、端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙが、長さＸと同じ場合および長さＸよりも僅かに小さい場合の双方を含む。
【００３７】
複数の導入片３３は、図５および図９に示すように、ＦＰＣ３０の中央領域３１の両側において、ＦＰＣ３０の上下方向に貫通する略Ｕ字状の切り込みを形成し、切り込みに囲まれた部分を下方に向かって折り曲げることにより形成されている。本実施形態では、ＦＰＣ３０の中央領域３１の２つの端縁３０Ａにおいて、単電池１１の積層方向に一直線に並んだ複数の導入片３３は、ＦＰＣ３０の幅方向における両側縁３０Ｂにより、連結された状態となっている。これにより、本実施形態の導入片３３の屈曲を抑制することができるようになっている。
【００３８】
さて、本実施形態では、図１３に示すように、複数の導入片３３の単電池１１間の隙間への導入深さは、変更可能とされ、これにより、単電池１１の電極端子１４，１５間の製造公差や組み付け公差および電池の膨張収縮等に起因する電極端子１４，１５間のピッチずれを吸収するようになっている。図１３に示した導入片３３のうち、左端の導入片３３（導入線部３４）の導入深さＰ１が最も深く、右端の導入片３３の導入深さＰ２が最も浅くなっている。
【００３９】
各導入片３３には、導入線部３４が形成されている。導入線部３４は、ＦＰＣ本体部３１に形成された導電路３２から一体的に延出されている。導入線部３４の端末は、導入片３３の端部に形成された金属端子３５（電圧検知端子部の一例）に接続される。
【００４０】
各導入片３３には、図８および図１３に示すように、皿状の金属端子３５と、金属端子３５の上方に配された一対の接続検知端子３６とが設けられている。さらに、複数の導入片３３のうち一部の導入片３３には、金属端子３５、接続検知端子３６以外に、ブロック状の温度センサ３７が設けられている。
【００４１】
金属端子３５は、導入片３３に形成された導入線部３４の図示しない電極パッドに接続されている。金属端子３５で得られた電圧に関する情報は、導入線部３４及び導電路３２を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込まれ、各単電池１１の電圧が検知されるようになっている。
【００４２】
金属端子３５は、図１０〜図１２に示すように、その周縁３５Ａはフランジ状をなし、周縁３５Ａの内側には図１２における右側方向（後方）に突出する後方突出部３５Ｂが設けられている。後方突出部３５Ｂの内側には図１２における左側方向（前方）に突出した前方突出部３５Ｃが設けられている。前方突出部３５Ｃは周縁３５Ａよりも前方に突出している。前方突出部３５Ｃの中央部分は円形にくりぬかれており、この円形のくりぬかれた部分から十字形にスリット３５Ｄが形成されている。
【００４３】
金属端子３５の前方突出部３５Ｃの内部には、端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂが収容可能とされており、図３に示すように、金属端子３５の後方突出部３５Ｂと端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂとが係合することで、端子収容部１４Ａ内において金属端子３５が位置ずれしないようになっている。
【００４４】
上述したように、導入片３３は、単電池１１間の隙間への導入深さを変更可能に設けられているので、導入片３３の金属金具の前方突出部３５Ｃと係合突部１４Ｂの位置がずれることがある。そこで、本実施形態では、導入片３３の単電池１１間の隙間への導入深さが、導入片３３によって相違する場合であっても、端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂと金属端子３５の前方突出部３５Ｃとが係合可能となるように、金属金具の前方突出部３５Ｃと係合突部１４Ｂとの間に所定間隔の隙間ｄを形成して隙間ｄの形成されている範囲で前方突出部３５Ｃが移動可能となっている。つまり、本実施形態において、金属金具は、導入片３３の単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃに対して係合されている。
【００４５】
なお、本実施形態において、金属端子３５は、前方突出部３５Ｃに形成されたスリット３５Ｄの隙間間隔を狭くすることで、前方突出部３５Ｃが後方側に弾性変形するようになっている。したがって、端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙが、自然状態にある導入片３３に設けた金属端子３５の前方突出部３５Ｃの前端部から後方突出部３５Ｂの後端部までの長さＸよりも僅かに小さい場合や、単電池１１が膨張して、端子収容部１４Ａの凹み深さ寸法Ｙが小さくなった場合に、金属端子３５の前方突出部３５Ｃが後方に弾性変形することで、端子収容部１４Ａの下側において第１電極端子１４と第２電極端子１５との間に隙間が生じることなく接続される。
【００４６】
導入片３３の左右の端部には、図８に示すように、一対の接続検知端子３６が設けられている。一対の接続検知端子３６はそれぞれ、電圧検知用の導入線部３４とは異なる接続検知用の導入線部３６Ａの端末に接続されている。接続検知端子３６は、図３に示すように、電池用配線モジュール２０が単電池群１０に装着された際に、端子収容部１４Ａ内において、金属端子３５と共に、第２電極端子１５の電極端子面１５Ａに接触し、接続検知端子３６が短絡するように設定されている。すなわち、接続検知端子３６が短絡することで、隣り合う単電池１１間において金属端子３５と第２電極端子１５の電極端子面１５Ａとが導通可能に接続されたことを検知することができるようになっている。
【００４７】
温度センサ３７は、導入片３３における金属端子３５の上方で、かつ、一対の接続検知端子３６間に設けられており、電圧検知用及び接続検知用の導入線部３４，３６Ａとは異なる温度センサ３７用の導入線部３７Ａに接続されている。なお、温度センサ３７は、導入片３３に対して所定個数毎など、必要に応じて任意の導入片３３に設けることができる。
【００４８】
温度センサ３７は、図３に示すように、電池用配線モジュール２０が単電池群１０に装着された際に、端子収容部１４Ａ内において、両電極端子１４，１５とは非接触の状態に配されるようになっており、温度センサ３７で得られた温度情報は、導入線部３４及び導電路３２を通じてＥＣＵに取り込まれ、ＥＣＵによって単電池群１０の温度が検知されるようになっている。
【００４９】
次に、本実施形態の電池モジュール１の組み立て手順の一例を簡単に説明する。
まず、ＦＰＣ３０に加工を施して複数の導入片３３、電子部品、各種端子および電子部品などを備えるＦＰＣ３０を作製し、ＦＰＣ３０の中央領域３１（ＦＰＣ本体部３１）に、絶縁フィルム２１を接合すると電池用配線モジュール２０が得られる。
【００５０】
電池用配線モジュール２０の作製と同時または前後して、第１電極端子１４が前側に配されるように各単電池１１間の間隔を僅かに開けた状態で、複数の単電池１１を前後方向に並べ（積層）して単電池群１０を作製する。
【００５１】
単電池群１０の上面に、電池用配線モジュール２０を上方から組み付ける。詳細には、隣り合う単電池１１の隙間に各導入片３３を配して、電池用配線モジュール２０の位置合わせをする。次に、単電池１１間の隙間を閉じるとともに、導入片３３を端子収容部１４Ａに挿入し、金属端子３５の後方突出部３５Ｂ内に端子収容部１４Ａの係合突部１４Ｂを係合させる。
【００５２】
電池用配線モジュール２０を単電池群１０に組み付けると、単電池１１の上面に形成した係合片１７に電池用配線モジュール２０が係合して位置決めされる。そして、電池用配線モジュール２０を組み付けた単電池群１０においては、図３に示すように、導入片３３に設けられた金属端子３５が、隣り合う単電池１１の第２電極端子１５の電極端子面１５Ａと端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃとによって挟持され、単電池１１の第２電極端子１５と金属端子３５の前方突出部３５Ｃとが接触すると共に、端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃと金属端子３５の後方突出部３５Ｂとが接触して、金属端子３５と第２電極端子１５及び第１電極端子１４とが導通可能に接続される。これにより電池モジュール１が完成する。
【００５３】
このとき、端子収容部１４Ａの内部に金属端子３５を収容して金属端子３５と第１電極端子１４とを接続するので、端子収容部１４Ａよりも下側において、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４と第２電極端子１５との間には隙間が生じない。
【００５４】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
表裏に電極端子面１４Ｄ，１５Ａを有する複数の単電池１１を積層してなる単電池群１０では、各単電池１１の製造公差及び組み付け公差や単電池１１の膨張収縮などにより、電極端子１４，１５間のピッチずれが発生することがあるが、本実施形態によれば、図１３に示すように、導入片３３の単電池１１間の隙間への導入長さが変更可能であるので、これにより電極端子１４，１５間のピッチずれを吸収することができる。
その結果、本実施形態によれば、積層型の単電池群１０を備える電池モジュール１において、単電池１１の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュール２０を提供することができる。
【００５５】
また、本実施形態においては、絶縁フィルム２１から導出された導入線部３４を隣り合う単電池１１の隙間に導入して、導入線部３４に設けた金属端子３５を電極端子１４，１５に接触させるだけで、各単電池１１の電圧検知を行うことができるので、従来のように、ナットを電極端子締め付けて電圧検知端子と電極端子とを接続する必要がなく、金属端子３５（電圧検知端子部３５）の接続作業を容易に行うことができ、電圧検知のための構造を簡易なものとすることができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、電極端子を接続するバスバーを備えた従来の電池配線モジュール２０に比べて、電池用配線モジュール２０の部品点数を低減させることができるので、電池用配線モジュール２０の製造コストを低減できると共に、電池用配線モジュール２０を軽量化することができる。
【００５７】
特に、本実施形態によれば、絶縁支持部材２１は、フィルム状をなし、集合導電線路を間に挟んで保持する構成であるから、電池用配線モジュール２０を、より省スペースで軽量なものとすることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、集合導電線路は、ＦＰＣ３０により形成され、導入線部３４はＦＰＣ３０に形成した導電路３２から一体的に延設されているから、集合導電線路３１を複数の電線を束ねてなるワイヤーハーネスにより形成するよりも、集合導電線路３１を省スペースで、軽量なものとすることができ、かつ、ハーネスを一括する作業を不要とすることができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、絶縁フィルム２１は単電池１１の積層方向に沿って配され、対向する位置に形成された２つの端縁２１Ａを有し、導入線部３４は、絶縁フィルム２１の２つの端縁２１Ａから交互に導出されているから、導入線部３４を１つの端縁２１Ａから導出する構成とするよりも、材料採りを向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、金属端子３５は、導入線部３４の単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に端子収容部１４Ａの壁面１４Ｃに対して係合されているから、金属端子３５が確実に電極端子１４，１５に接続され、単電池１１の電圧検知をさらに確実に行うことができる。
【００６１】
さらに、本実施形態によれば、電池用配線モジュール２０が、単電池１１に設けた係合片１７により係止されているから、金属端子３５を対応する単電池１１に対して容易に位置決めすることができる。
【００６２】
加えて、本実施形態によれば、端子収容部１４Ａの内部に金属端子３５を収容して金属端子３５と第１電極端子１４および第２電極端子１５とを接続する構造となっているので、第１電極端子１４と第２電極端子１５との間で電圧検知端子部３５を挟むことなく、隣り合う単電池１１の第１電極端子１４と第２電極端子１５とを接続することができ、隣り合う単電池１１の電気的な接続を良好にすることができる。
【００６３】
＜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、ＦＰＣ３０により形成された集合導電線路３１を備える電池用配線モジュール２０を示したが、集合導電線路を複数の電線を束ねてなるワイヤーハーネスにより形成してもよい。
（２）上記実施形態では、絶縁支持部材として絶縁フィルム２１を示したが、絶縁支持部材は板状の絶縁材料からなるものなどであってもよい。
（３）上記実施形態では、絶縁フィルム２１が単電池１１の積層方向に沿って配され対向する位置に形成された２つの端縁２１Ａを有し、この２つの端縁２１Ａから導入線部３４が交互に導出されているものを示したが、導入線部が絶縁フィルムの一方の端縁から導出されているものであってもよい。
（４）上記実施形態では電圧検知端子部３５として、導入線部３４の単電池１１の隙間への導入深さを変更可能に電極端子面１４Ｃに対して係合する金属端子３５を示したが、これに限定されない。電圧検知端子部は電極端子面に対して係合しないものであってもよい。
（５）上記実施形態では、単電池１１に設けた係合片１７により係止される電池用配線モジュール２０を示したが、本発明の電池用配線モジュールは係止部を有さない単電池からなる単電池群に適用してもよい。
（６）上記実施形態では、端子収容部１４Ａに収容されている電圧検知端子部３５を示したが、電圧検知端子部は隣り合う単電池の電極端子面に挟持されていてもよい。このような構成とすると、電圧検知端子部を電極端子面に接触させるために、他の部材を用意する必要がないので、部品点数を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…電池モジュール
１０…単電池群
１１…単電池
１４…第１電極端子（電極端子）
１４Ｂ…係合突部
１４Ｃ，１４Ｄ…電極端子面
１５…第２電極端子（電極端子）
１５Ａ…電極端子面
１７…係合片（係止部）
２０…電池用配線モジュール
２１…絶縁フィルム（絶縁支持部材）
２１Ａ…（単電池の積層方向に沿って配される）絶縁フィルムの端縁
３０…ＦＰＣ
３１…ＦＰＣ本体部（集合導電線路）
３２…導電路
３３…導入片
３４…導入線部
３５…金属端子（電圧検知端子部）
ｄ…金属端子の前方突出部と係合突部との隙間
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…導入片（導入線部）の導入深さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏に正極および負極の電極端子面をそれぞれ有する複数の単電池を、隣り合う前記単電池の前記電極端子面同士を接触させるように積層することにより直列接続した単電池群に取り付けられる電池用配線モジュールであって、
前記単電池の積層方向に延びて配される複数の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、を備え、
前記導電路は、その一方の端末に、前記絶縁支持部材から導出され隣り合う前記単電池の隙間に導入される導入線部を有し、
前記導入線部は、前記電極端子面に接続されて前記単電池の電圧を検知する電圧検知端子部を有するとともに、隣り合う前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に設けられていることを特徴とする電池用配線モジュール。
【請求項２】
前記集合導電線路は、フレキシブルプリント基板により形成され、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板に形成した前記導電路から一体的に延設されていることを特徴とする請求項１に記載の電池用配線モジュール。
【請求項３】
前記絶縁支持部材は、フィルム状をなし、前記集合導電線路を間に挟んで保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池用配線モジュール。
【請求項４】
前記絶縁支持部材は、前記単電池の積層方向に沿って配され対向する位置に形成された２つの端縁を有し、
前記導入線部は、前記絶縁支持部材の前記２つの端縁から交互に導出されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項５】
前記電圧検知端子部は、前記導入線部の前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に前記電極端子面に対して係合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用配線モジュール。
【請求項６】
前記単電池に設けた係止部により係止されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項１】
表裏に正極および負極の電極端子面をそれぞれ有する複数の単電池を、隣り合う前記単電池の前記電極端子面同士を接触させるように積層することにより直列接続した単電池群に取り付けられる電池用配線モジュールであって、
前記単電池の積層方向に延びて配される複数の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、を備え、
前記導電路は、その一方の端末に、前記絶縁支持部材から導出され隣り合う前記単電池の隙間に導入される導入線部を有し、
前記導入線部は、前記電極端子面に接続されて前記単電池の電圧を検知する電圧検知端子部を有するとともに、隣り合う前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に設けられていることを特徴とする電池用配線モジュール。
【請求項２】
前記集合導電線路は、フレキシブルプリント基板により形成され、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板に形成した前記導電路から一体的に延設されていることを特徴とする請求項１に記載の電池用配線モジュール。
【請求項３】
前記絶縁支持部材は、フィルム状をなし、前記集合導電線路を間に挟んで保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池用配線モジュール。
【請求項４】
前記絶縁支持部材は、前記単電池の積層方向に沿って配され対向する位置に形成された２つの端縁を有し、
前記導入線部は、前記絶縁支持部材の前記２つの端縁から交互に導出されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項５】
前記電圧検知端子部は、前記導入線部の前記単電池の隙間への導入深さを変更可能に前記電極端子面に対して係合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用配線モジュール。
【請求項６】
前記単電池に設けた係止部により係止されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電池用配線モジュール。
【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２０１３−８０６２１（Ｐ２０１３−８０６２１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０００５（Ｐ２０１１−２２０００５）
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【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)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【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)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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