電池用配線モジュール
【課題】各単電池の電圧検知を容易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】正極および負極の電極端子８０を有する複数の単電池２１を直列接続してなる単電池群２０に設けられる電池用配線モジュール４０であって、複数本の導電路４２を集合させてなるフレキシブルプリント基板４１と、導電路４２の端部に設けられた電圧検知端子４７を有してフレキシブルプリント基板４１に設けられた突出片４４と、フレキシブルプリント基板４１を保持する樹脂プロテクタ６０と、樹脂プロテクタ６０に設けられ、電圧検知端子４７を内部に収容して単電池群側に設けられた被嵌合部２６と嵌合することで電圧検知端子４７を単電池２１の電極端子８０に接続状態とするコネクタ嵌合部６６とを備える。
【解決手段】正極および負極の電極端子８０を有する複数の単電池２１を直列接続してなる単電池群２０に設けられる電池用配線モジュール４０であって、複数本の導電路４２を集合させてなるフレキシブルプリント基板４１と、導電路４２の端部に設けられた電圧検知端子４７を有してフレキシブルプリント基板４１に設けられた突出片４４と、フレキシブルプリント基板４１を保持する樹脂プロテクタ６０と、樹脂プロテクタ６０に設けられ、電圧検知端子４７を内部に収容して単電池群側に設けられた被嵌合部２６と嵌合することで電圧検知端子４７を単電池２１の電極端子８０に接続状態とするコネクタ嵌合部６６とを備える。
【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】
例えば、電気自動車やハイブリッド車などの車両に搭載される電池モジュールとして、特許文献１に記載のものが知られている。このものは、上端部に正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を横並びに配置した単電池群と、単電池群に取り付けられる電池配線モジュールとを有している。
【０００３】
電池配線モジュールは、隣り合う単電池における正極の電極端子と負極の電極端子とを接続することで単電池を直列接続するバスバーと、ナットを電極端子に螺合させることでバスバーと共に共締めされる電圧検知端子と、バスバーおよび電圧検知端子を内部に収容する絶縁性の樹脂プロテクタとを備えて構成されている。電圧検知端子は、電圧検知線によって例えばＥＣＵに接続されており、ＥＣＵによって各単電池の電圧が検知されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９１００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の構成によると、ナットによって電極検知端子を電極端子に締め付けて接続しなければならないため、電圧検知端子と電極端子との接続作業が煩雑であるという問題があった。
【０００６】
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、電圧検知端子と電極端子との接続作業を容易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】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として本発明は、正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を直列接続してなる単電池群に設けられる電池用配線モジュールであって、端部に電圧検知端子を備えた複数本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、前記絶縁支持部材に設けられ、前記電圧検知端子を内部に収容して前記単電池群側に設けられた被嵌合部と嵌合することで前記電圧検知端子を前記単電池の前記電極端子に接続状態とするコネクタ嵌合部とを備えているところに特徴を有する。
このような構成の電池用配線モジュールによると、コネクタ嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることで、電圧検知端子と電極端子とを接続状態にすることができるので、ナットを電極端子に締め付けることで電圧検知端子と電極端子とを接続状態にする従来の電池配線モジュールに比べて、電圧検知端子と電極端子との接続作業を容易に行うことができる。
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
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ている構成としてもよい。
このような構成によると、電線を束ねたワイヤーハーネスによって形成された集合導電線路に比べて、電線を束ねる作業工程が不要となるとともに、電池用配線モジュールを軽量化することができる。
前記フレキシブルプリント基板には、前記単電池の電圧情報を処理するための電子部品が前記導電路に接続された状態で実装されている構成としてもよい。
集合電線路は、電圧検知端子とは異なる側の端部に、電圧信号を処理するための電子部品などが複数集積されたＥＣＵを構成する必要があったが、上記のような構成によると、フレキシブルプリント基板に電圧情報を処理するための電子部品が実装されているので、ＥＣＵを小型化することができる。これにより、従来なら電子部品に占有されていて使用が不可能だった領域を有効利用することができる。
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路を包囲している構成としてもよい。
集合導電線路に他の部材が接触することで、導電路が断線する虞があるが、このような構成によると、集合導電線路が絶縁支持部材に包囲されているので、集合導電線路に他の部材が接触することを防止することができる。
前記コネクタ嵌合部には、前記被嵌合部に設けられた被ロック部と係止することで、前記コネクタ嵌合部と前記被嵌合部とを嵌合状態に保持するロック部が設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、ロック部と被ロック部とを係止させることで、コネクタ嵌合部と被嵌合部とを嵌合状態に保持することができるので、電圧検知端子と電極端子との接続状態を確実に保持することができる。
前記ロック部は、前記コネクタ嵌合部の前記被嵌合部への嵌合方向前側から後側に向かって片持ち状に延びる弾性変形可能なロック片として形成され、前記ロック部は前記絶縁支持部材が前記単電池群に装着される際に、前記被ロック部に押圧されて弾性変形し、前記単電池群に前記絶縁支持部材が正規の位置に装着された際に、弾性復帰することで、前記被ロック部と係止する構成としてもよい。
このような構成によると、絶縁支持部材を単電池群に装着するだけで、ロック片として形成されたロック部を被ロック部に容易に係止させることができる。
前記絶縁支持部材には前記コネクタ嵌合部が複数設けられると共に、各コネクタ嵌合部を含む領域毎に弾性部が一体に設けられて、同領域相互が前記各単電池の積層方向に沿って変位可能とされている構成としてもよい。
このような構成によると、各コネクタ嵌合部が弾性部によって単電池の積層方向に沿って変位することで、複数の単電池間における製造公差、及び組み付け公差を吸収することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層型の単電池群を使用した電池モジュールでありながら、各単電池の電圧検知を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電池モジュールの斜視図
【図２】電池モジュールの一部拡大平面図
【図３】電池モジュールの一部拡大正面図
【図４】電池モジュールの一部拡大側面図
【図５】単電池の被嵌合部と電池用配線モジュールのコネクタ嵌合部とが嵌合した状態を示す要部拡大断面図
【図６】単電池の被嵌合部と電池用配線モジュールのコネクタ嵌合部とが嵌合する前の状態を示す一部拡大断面図
【図７】電池用配線モジュールの一部拡大斜視図
【図８】電池用配線モジュールの一部拡大平面図
【図９】電池用配線モジュールの正面図
【図１０】電池用配線モジュールを下側から見た一部拡大斜視図
【図１１】図８のＸ−Ｘ線断面図
【図１２】フレキシブルプリント基板の正面図
【図１３】フレキシブルプリント基板の一部拡大底面図
【図１４】樹脂プロテクタにフレキシブルプリント基板を装着する前の状態を示す一部拡大斜視図
【図１５】樹脂プロテクタの載置部にフレキシブルプリント基板を載置した状態を示す一部拡大斜視図
【図１６】単電池群の一部拡大斜視図
【図１７】単電池群の一部拡大平面図
【図１８】単電池群の正面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態＞
本発明の実施形態について図１乃至図１８を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態に係る電池モジュール１０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１０は、図１に示すように、複数（本実施形態では３８個）の単電池２１が横並びに配置された単電池群２０と、単電池群２０に取り付けられる電池用配線モジュール４０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、左右方向とは図３における左右方向を基準とし、前後方向とは図２における左右方向を基準とする。
【００１２】
単電池２１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、その内部には発電要素（図示省略）が収容されている。単電池２１の上下左右の側面は、合成樹脂製の絶縁樹脂部２２によって覆われている。単電池２１の上面には、左右方向の両端部寄りの位置に、上方に突出する一対の電極端子８０が設けられている。一対の電極端子８０の一方は正極であり、他方は負極となっている。電極端子８０の外周面にはねじ山が形成されている。前後方向に並ぶ複数の単電池２１の間には、単電池２１同士を所定の間隔で離間した状態に保持するセパレータ２３が配されている。
【００１３】
複数の単電池２１は、隣り合う単電池２１の電極端子８０の極性が異なるように配されている。隣り合う単電池２１の電極同士は、金属板材をプレス加工してなるバスバー８１によって電気的に接続されている。詳細には、バスバー８１は、電極端子８０に形成されたねじ山に螺合されたナット８２によって、電極端子８０に固定されている。これにより、複数の単電池２１は直列接続されている。バスバー８１を構成する金属は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択できる。バスバー８１の表面には、スズ、ニッケル、亜鉛等、必要に応じて任意の金属からなるメッキ層を形成することができる。
【００１４】
単電池２１の上面には、図１６乃至図１８に示すように、単電池２１の左右方向中央部よりも左側に配された係止部２５と、単電池２１の左右方向中央部よりも右側に配された被嵌合部２６とが設けられている。
【００１５】
係止部２５は、平面視Ｕ字状をなし、上方に立ち上がった形態をなしている。また、係止部２５の上端部は、左側外方に突出して形成されている。
【００１６】
被嵌合部２６は、上方に開口したフード状をなし、被嵌合部２６の底壁からは、図５及び図６に示すように、上方に真っ直ぐ延びて被嵌合部２６の内部空間に突出する電池側端子２７が設けられている。この電池側端子２７は、角型のピン形状をなし、図示しないが単電池２１の内部において電極端子８０に電気的に接続されている。
被嵌合部２６の右側壁には、同右側壁を左右方向に貫通する係止孔２８が形成されている。
【００１７】
電池用配線モジュール４０は、図１及び図３に示すように、フレキシブルプリント基板４１（本発明の「集合導電線路」の一例）と、このフレキシブルプリント基板４１を全周に亘って包囲する樹脂プロテクタ６０（本発明の「絶縁支持部材」の一例）とを備えて構成されている。
【００１８】
フレキシブルプリント基板（以下、単に「ＦＰＣ」ともいう）４１は、図１２乃至図１４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４２を形成し、その導電路４２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ている。これにより、電線を束ねたワイヤーハーネスによって形成された集合導電線路に比べて、電線を束ねる作業工程を不要にすることができるとともに、電池用配線モジュール４０を軽量化することができるようになっている。
【００１９】
ＦＰＣ４１は、図１３および図１４に示すように、単電池２１の積層方向である前後方向に延びるＦＰＣ本体部４３と、ＦＰＣ本体部４３の側縁から外方に突出する複数の突出片４４とを備えて構成されている。
【００２０】
ＦＰＣ本体部４３には、前後方向に延びる複数の導電路４２が集合して形成されており、ＦＰＣ本体部４３の前後方向の長さ寸法は、単電池群２０の前後方向の長さ寸法よりも長めに設定されている。また、ＦＰＣ本体部４３上には、例えば電圧検出ＩＣや温度センサなどの電子部品４５がリフロー半田付けなどにより実装されている。なお、電子部品４５のうち、温度センサ４５Ａは、ＦＰＣ本体部４３に左右方向に延びて形成された導出片４６の先端部に実装されている。
【００２１】
導電路４２の一方の端部（図１３における図示後側の端部）は、突出片４４上に延びて形成されており、導電路４２の他方の端部は、電子部品４５を介して例えば図示しないＥＣＵや図示しない電圧信号処理用ＩＣなどに接続されるようになっている。
【００２２】
各突出片４４はＦＰＣ本体部４３と一体に形成されており、ＦＰＣ本体部４３の左右方向における一方の端部（本実施形態では右側端部）に単電池２１毎に設けられている。また、突出片４４上に形成された導電路４２は、突出片４４の前後方向略中央部に配されており、導電路４２の端末には、電圧検知端子４７が接続されている。また、隣り合う電圧検知端子４７は、電圧検出ＩＣなどの電子部品４５を介して接続されており、電圧検知端子４７で検知された電圧に関する上方が導電路４２及び電子部品４５を通じて電圧信号処理ＩＣなどに取り込まれるようになっている。
【００２３】
電圧検知端子４７は、図１２及び図１３に示すように、角筒状の接続筒部４８と、接続筒部４８の一端に形成された一対のリード部４９とを備えて形成されている。
【００２４】
一対のリード部４９は、接続筒部４８の一方の端部から突出片４４側に向かいつつ、互いに離れる方向に延びた形態をなし、リード部４９の先端部は、突出片４４の導電路４２にリフロー半田付けなどにより接続されている。
【００２５】
接続筒部４８の内部には、接続筒部４８が延びる方向と交差する方向に弾性変形可能な弾性接触片４８Ａが設けられており、接続筒部４８におけるリード部４９が形成された側とは反対側の端部から単電池２１の電池側端子２７が接続筒部４８の内部に挿入可能とされている。電池側端子２７が接続筒部４８の内部に挿入されると、図５に示すように、電池側端子２７に弾性接触片４８Ａが弾性的に接触し、電池側端子２７と弾性接触片４８Ａとが接続状態となる。また、電圧検知端子４７が単電池２１の電池側端子２７と接続状態となることで、単電池２１の電圧に関する情報が導電路４２を通じて電子部品４５内に取り込まれ、電圧に関する情報の一部が電子部品４５内で処理された後、処理された情報が導電路４２を通じて図示しないＥＣＵなどに取りこまれて、各単電池２１の電圧が検知される。すなわち、電池側端子２７と弾性接触片４８Ａとが弾性的に接触して、電圧検知端子４７と電池側端子２７とが接続状態となることで、各単電池２１の電圧検知を確実に行うことができるようになっている。
また、電圧検知端子４７で検知された電圧に関する情報は、電子部品４５によって一部の情報が処理されて更に電圧信号処理ＩＣで処理されてからＥＣＵに受け渡されるので、ＥＣＵ内の電子部品数を低減させることができ、ＥＣＵを小型化することができる。これにより、従来は電子部品によって占有されていたＥＣＵの周辺領域を有効利用することができる。
【００２６】
樹脂プロテクタ６０は、絶縁性樹脂からなる連結ユニット６１を前後方向に複数（本実施形態では４つ）並べて構成されている。また、隣り合う連結ユニット６１は、ＦＰＣ４１が取り付けられることでＦＰＣ４１を保持しつつ、ＦＰＣ４１によって連結されている。
【００２７】
連結ユニット６１は、図６及び図１４に示すように、ＦＰＣ４１が載置される載置部６２と、載置部６２と一体に形成されたカバー６３とを備えて構成されている。
【００２８】
載置部６２は、前後方向に複数（本実施形態では１０個）に分割された分割載置部６４からなり、隣り合う分割載置部６４は、分割載置部６４間の隙間間隔を調整するための可撓性ヒンジ６５によって連結されている。
【００２９】
可撓性ヒンジ６５は、図４及び図１０に示すように、隣り合う分割載置部６４における互いに対向する両側縁間を前後方向に連結する前後方向に弾性変形可能な側面視略Ｕ字状に形成されている。また、可撓性ヒンジ６５は、分割載置部６４の下面から下向きに膨出した形態で、分割載置部６４と一体に形成されている。そして、可撓性ヒンジ６５が前後方向に弾性変形することで、分割載置部６４が前後方向に変位し、分割載置部６４間の前後方向の隙間間隔を、広くしたり狭くしたりできるようになっている。
【００３０】
分割載置部６４における左右方向略中央部よりも左側には、図１４及び図１５に示すように、ＦＰＣ本体部４３が載置されるようになっており、分割載置部６４における右側端部には、ＦＰＣ４１の突出片４４が載置されるようになっている。分割載置部６４のうち、ＦＰＣ本体部４３の導出片４６が配される分割載置部６４には、分割載置部６４を上下方向に貫通する貫通孔６４Ａが形成されている。
【００３１】
分割載置部６４における突出片４４が載置される部分には、分割載置部６４の下面から下方に突出するコネクタ嵌合部６６が形成されている。コネクタ嵌合部６６は、図１０に示すように、左右方向に幅広なブロック状に形成されており、単電池２１の被嵌合部２６内に嵌合可能に形成されている。また、このコネクタ嵌合部６６の内部には、コネクタ嵌合部６６を上下方向に貫通する端子収容孔６７が形成されている。
【００３２】
端子収容孔６７は、突出片４４の電圧検知端子４７を収容可能に形成されており、図５及び図６に示すように、載置部６２にＦＰＣ４１が載置された状態では、端子収容孔６７に電圧検知端子４７が上方から収容されている。電池用配線モジュール４０が単電池群２０の上面に取り付けられると、コネクタ嵌合部６６は被嵌合部２６内に嵌合され、コネクタ嵌合部６６内に収容された電圧検知端子４７の接続筒部４８内に被嵌合部２６の電池側端子２７が挿入される。そして、接続筒部４８内において弾性接触片４８Ａが電池側端子２７に弾性的に接触し、電圧検知端子４７と電池側端子２７とが接続状態となる。すなわち、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とを嵌合させることで、電圧検知端子４７と、電極端子８０に接続された電池側端子２７とを接続状態にすることができる。
【００３３】
また、コネクタ嵌合部６６の右側端部には、図６及び図９に示すように、コネクタ嵌合部６６の嵌合方向前側（図６の下側）から後側（図６の上方）に向かって片持ち上に延びるロック片６８が形成されている。このロック片６８は、左右方向に弾性変形可能に形成されており、ロック片６８の右側面には被嵌合部２６の係止孔２８に収容可能な係止突起６８Ａが形成されている。ロック片６８は、被嵌合部２６内にコネクタ嵌合部６６が嵌合される過程において、係止突起６８Ａが被嵌合部２６の開口縁部に押圧されて弾性変形し、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが正規の嵌合状態に至ると、ロック片６８の係止突起６８Ａが被嵌合部２６の係止孔２８に収容されることで、被嵌合部２６の開口縁部との当接状態が解除されて弾性復帰する。そして、図５に示すように、係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部である被嵌合部２６の上端部２６Ａとが係止することで、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが嵌合状態に保持される。
【００３４】
なお、複数の単電池２１を積層した状態に組み付けると、各単電池２１の製造公差及び組み付け公差により、各単電池２１間にずれが発生することになるが、コネクタ嵌合部６６が形成された領域である分割載置部６４は可撓性ヒンジ６５が前後方向に弾性変形することで、前後方向に変位可能とされているので、単電池２１間における製造公差及び組み付け公差を吸収することができるようになっている。
【００３５】
カバー６３は、図７乃至図１０に示すように、前後方向に縦長な略矩形状をなし、図２及び図１４に示すように、載置部６２の右側縁に形成された複数の可撓性のヒンジ６９を介して載置部６２と一体に形成されている。また、カバー６３は、ヒンジ６９を屈曲させることで、載置部６２の上面全体を覆って閉止されるように形成されている。これにより、ＦＰＣ４１は、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）によって、全周に亘って包囲され、ＦＰＣ４１に他の部材が接触することを防止することができるようになっている。
【００３６】
一方、カバー６３の左側縁には、載置部６２の左側下縁部に係止可能な弾性固定片７０と、単電池２１の係止部２５に係止可能な弾性取付片７１が形成されている。
【００３７】
弾性固定片７０は、図１０及び図１１に示すように、カバー６３が閉止された状態において、カバー６３の左側縁から下方に延びた形態をなし、前後方向に間隔を空けて複数（本実施形態では４つ）形成されている。また、弾性固定片７０の先端部は内側（右側）に突出して形成されており、カバー６３が閉止された状態において、載置部６２の左側下縁部と係止して、カバー６３を載置部６２に閉止した状態に固定するようになっている。
【００３８】
弾性取付片７１は、図３及び図１１に示すように、カバー６３が閉止された状態において、弾性固定片７０よりも下方に延びた形態をなし、前後方向に間隔を空けて複数（本実施形態では２つ）形成されている。また、弾性取付片７１の先端部は、内側（右側）に突出して形成されており、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０を組み付けた際に、単電池２１における係止部２５の先端部と係止して、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）を単電池群２０に保持固定するようになっている。すなわち、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０を組み付けると、弾性取付片７１と係止部２５とが係止することで電池用配線モジュール４０の左側端部が単電池２１に固定され、コネクタ嵌合部６６のロック片６８の係止突起６８Ａと被嵌合部２６の係止孔２８の開口縁とが係止することで、電池用配線モジュール４０の右側端部が単電池２１に固定される。これにより、単電池群２０に対して電池用配線モジュール４０を左右両側においてバランスよく固定することができる。
【００３９】
カバー６３における載置部６２の上面を覆う側である内側の面には、図６及び図９に示すように、左右方向に横長で内側に向かって突出する温度センサ載置部７２が形成されている。この温度センサ載置部７２は、カバー６３が閉止され、載置部６２に載置されたＦＰＣ本体部４３の導出片４６を、貫通孔６４Ａを通して下方に押圧することで、温度センサ載置部７２の突出端部７２Ａ（下端部）に温度センサ４５Ａを載置している。また、電池用配線モジュール４０が単電池群に装着されると、図３に示すように、温度センサ載置部７２に載置された温度センサ４５Ａは単電池２１の上端面に配され、温度センサ４５Ａで得られた情報は導電路４２を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込まれ、単電池群２０の温度が検知されるようになっている。
【００４０】
本実施形態の電池モジュール１０は、上記のような構造であって、続いて電池モジュール１０の組み立て手順の一例を簡単に説明する。
【００４１】
はじめに、電池用配線モジュール４０の組み立て手順を説明する。
【００４２】
まず、図１４に示すように、カバー６３が開いた状態の連結ユニット６１を前後方向に並べ、ＦＰＣ４１の突出片４４が載置部の右側（コネクタ嵌合部６６が設けられている側）に配されるようにして、ＦＰＣ４１を連結ユニット６１の上方に配置する。そして、突出片４４に接続された電圧検知端子４７をコネクタ嵌合部６６の端子収容孔６７に上方から挿入し、図１５に示すように、載置部６２の上面にＦＰＣ４１を載置する。
【００４３】
次に、連結ユニット６１の載置部６２に載置されたＦＰＣ本体部４３の上面を覆うようカバー６３を閉止して、カバー６３の弾性固定片７０を載置部６２の左側下端部に係止させることで、カバー６３を載置部６２に固定する。このとき、ＦＰＣ本体部４３の導出片４６は、カバー６３の温度センサ載置部７２によって上方から下方に押圧され、図１１に示すように、温度センサ載置部７２の突出端部７２Ａ（下端部）に温度センサ４５Ａが載置される。
【００４４】
また、カバー６３が載置部６２に固定されると、連結ユニット６１内に配されたＦＰＣ４１は、図３及び図１１に示すように、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）によって全周に亘って包囲され、各連結ユニット６１がＦＰＣ４１によって連結されることで、電池用配線モジュール４０が完成する。ここで、ＦＰＣ４１は、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）によって全周に亘って包囲されているので、ＦＰＣ４１に他の部材が接触することを防止することができる。
【００４５】
次に、電池用配線モジュール４０を単電池群２０に取り付ける手順を説明する。
【００４６】
図１６及び図１７に示すように、各単電池２１を横並びに配列し、隣り合う電極端子８０同士をバスバー８１で直列接続する。これにより単電池群２０を作成する。この単電池群２０に、完成した電池用配線モジュール４０を上方から押さえつけるようにして組み付ける。
【００４７】
詳細には、図６に示すように、単電池２１の被嵌合部２６内に電池用配線モジュール４０のコネクタ嵌合部６６が挿入されるように、単電池群２０の上方に電池用配線モジュール４０を配置し、電池用配線モジュール４０全体を単電池群２０に対して押さえつけることで、被嵌合部２６内にコネクタ嵌合部６６を嵌合させる。この嵌合過程において、コネクタ嵌合部６６におけるロック片６８の係止突起６８Ａが被嵌合部２６における開口縁に押圧されてロック片６８が弾性変形し、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが正規の嵌合状態に至ると、ロック片６８の係止突起６８Ａが被嵌合部２６の係止孔２８に収容され、係止突起６８Ａと被嵌合部２６の開口縁部との当接状態が解除されることで、ロック片６８が弾性復帰する。そして、係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とが係止することで、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが嵌合状態に保持される。この時、コネクタ嵌合部６６の内部では、接続筒部４８の内部に被嵌合部２６の電池側端子２７が挿入され、図５に示すように、電池側端子２７に対して弾性接触片４８Ａが弾性的に接触し、電池側端子２７と弾性接触片４８Ａとが接続状態となる。これにより、単電池２１の電圧に関する情報が導電路４２及び電子部品４５を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込まれ、各単電池２１の電圧検知が確実に行われる。
【００４８】
また、ロック片６８の係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とが係止すると同時に、カバー６３の弾性取付片７１が単電池２１の係止部２５と係止して、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に固定される。これにより、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に対して左右両側でバランスよく固定され、電池用モジュール１０が完成する。
【００４９】
以上のように、本実施形態によると、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とを嵌合させることで、電圧検知端子４７と、電極端子８０に接続された電池側端子２７とを接続状態にすることができ、各単電池２１の電圧検知を確実に行うことができる。これにより、ナット８２を電極端子に締め付けることで電圧検知端子と電極端子とを接続状態にする従来の電池配線モジュールに比べて、電圧検知端子４７と電池側端子２７との接続作業を容易に行うことができる。
【００５０】
また、ロック片６８の係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とを係止させることで、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とを嵌合状態に保持することができるので、電圧検知端子４７と電池側端子２７との接続状態を確実に保持することができる。さらに、本実施形態によると、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０を配置して、電池用配線モジュール４０を上方から押圧するだけで、ロック片６８の係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とを簡単に係止させることができる。
【００５１】
さらに、各コネクタ嵌合部６６を可撓性ヒンジ６５によって単電池２１の積層方向である前後方向に沿って変位させることができるので、複数の単電池２１間における製造公差、及び組み付け公差を吸収することができる。
【００５２】
＜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。
【００５３】
（１）上記実施形態では、集合導電線路をフレキシブルプリント基板４１によって構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、電線を束ねたワイヤーハーネスによって構成してもよい。
（２）上記実施形態では、フレキシブルプリント基板４１上に電子部品が実装された構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルプリント基板４１上に電子部品が実装されず、電子部品はＥＣＵに設置されていてもよい。
（３）上記実施形態では、コネクタ嵌合部６６にロック片６８を形成した構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、ロック片を載置部６２に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０：単電池群
２１：単電池
２６：被嵌合部
２６Ａ：被嵌合部の上端部（被ロック部）
４０：電池用配線モジュール
４１：フレキシブルプリント基板（集合導電線路）
４２：導電路
４５：電子部品
４７：電圧検知端子
６０：樹脂プロテクタ（絶縁支持部材）
６５：可撓性ヒンジ
６６：コネクタ嵌合部
６８：ロック片（ロック部）
８０：電極端子
【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】
例えば、電気自動車やハイブリッド車などの車両に搭載される電池モジュールとして、特許文献１に記載のものが知られている。このものは、上端部に正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を横並びに配置した単電池群と、単電池群に取り付けられる電池配線モジュールとを有している。
【０００３】
電池配線モジュールは、隣り合う単電池における正極の電極端子と負極の電極端子とを接続することで単電池を直列接続するバスバーと、ナットを電極端子に螺合させることでバスバーと共に共締めされる電圧検知端子と、バスバーおよび電圧検知端子を内部に収容する絶縁性の樹脂プロテクタとを備えて構成されている。電圧検知端子は、電圧検知線によって例えばＥＣＵに接続されており、ＥＣＵによって各単電池の電圧が検知されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９１００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の構成によると、ナットによって電極検知端子を電極端子に締め付けて接続しなければならないため、電圧検知端子と電極端子との接続作業が煩雑であるという問題があった。
【０００６】
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、電圧検知端子と電極端子との接続作業を容易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】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として本発明は、正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を直列接続してなる単電池群に設けられる電池用配線モジュールであって、端部に電圧検知端子を備えた複数本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、前記絶縁支持部材に設けられ、前記電圧検知端子を内部に収容して前記単電池群側に設けられた被嵌合部と嵌合することで前記電圧検知端子を前記単電池の前記電極端子に接続状態とするコネクタ嵌合部とを備えているところに特徴を有する。
このような構成の電池用配線モジュールによると、コネクタ嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることで、電圧検知端子と電極端子とを接続状態にすることができるので、ナットを電極端子に締め付けることで電圧検知端子と電極端子とを接続状態にする従来の電池配線モジュールに比べて、電圧検知端子と電極端子との接続作業を容易に行うことができる。
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
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ている構成としてもよい。
このような構成によると、電線を束ねたワイヤーハーネスによって形成された集合導電線路に比べて、電線を束ねる作業工程が不要となるとともに、電池用配線モジュールを軽量化することができる。
前記フレキシブルプリント基板には、前記単電池の電圧情報を処理するための電子部品が前記導電路に接続された状態で実装されている構成としてもよい。
集合電線路は、電圧検知端子とは異なる側の端部に、電圧信号を処理するための電子部品などが複数集積されたＥＣＵを構成する必要があったが、上記のような構成によると、フレキシブルプリント基板に電圧情報を処理するための電子部品が実装されているので、ＥＣＵを小型化することができる。これにより、従来なら電子部品に占有されていて使用が不可能だった領域を有効利用することができる。
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路を包囲している構成としてもよい。
集合導電線路に他の部材が接触することで、導電路が断線する虞があるが、このような構成によると、集合導電線路が絶縁支持部材に包囲されているので、集合導電線路に他の部材が接触することを防止することができる。
前記コネクタ嵌合部には、前記被嵌合部に設けられた被ロック部と係止することで、前記コネクタ嵌合部と前記被嵌合部とを嵌合状態に保持するロック部が設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、ロック部と被ロック部とを係止させることで、コネクタ嵌合部と被嵌合部とを嵌合状態に保持することができるので、電圧検知端子と電極端子との接続状態を確実に保持することができる。
前記ロック部は、前記コネクタ嵌合部の前記被嵌合部への嵌合方向前側から後側に向かって片持ち状に延びる弾性変形可能なロック片として形成され、前記ロック部は前記絶縁支持部材が前記単電池群に装着される際に、前記被ロック部に押圧されて弾性変形し、前記単電池群に前記絶縁支持部材が正規の位置に装着された際に、弾性復帰することで、前記被ロック部と係止する構成としてもよい。
このような構成によると、絶縁支持部材を単電池群に装着するだけで、ロック片として形成されたロック部を被ロック部に容易に係止させることができる。
前記絶縁支持部材には前記コネクタ嵌合部が複数設けられると共に、各コネクタ嵌合部を含む領域毎に弾性部が一体に設けられて、同領域相互が前記各単電池の積層方向に沿って変位可能とされている構成としてもよい。
このような構成によると、各コネクタ嵌合部が弾性部によって単電池の積層方向に沿って変位することで、複数の単電池間における製造公差、及び組み付け公差を吸収することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層型の単電池群を使用した電池モジュールでありながら、各単電池の電圧検知を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電池モジュールの斜視図
【図２】電池モジュールの一部拡大平面図
【図３】電池モジュールの一部拡大正面図
【図４】電池モジュールの一部拡大側面図
【図５】単電池の被嵌合部と電池用配線モジュールのコネクタ嵌合部とが嵌合した状態を示す要部拡大断面図
【図６】単電池の被嵌合部と電池用配線モジュールのコネクタ嵌合部とが嵌合する前の状態を示す一部拡大断面図
【図７】電池用配線モジュールの一部拡大斜視図
【図８】電池用配線モジュールの一部拡大平面図
【図９】電池用配線モジュールの正面図
【図１０】電池用配線モジュールを下側から見た一部拡大斜視図
【図１１】図８のＸ−Ｘ線断面図
【図１２】フレキシブルプリント基板の正面図
【図１３】フレキシブルプリント基板の一部拡大底面図
【図１４】樹脂プロテクタにフレキシブルプリント基板を装着する前の状態を示す一部拡大斜視図
【図１５】樹脂プロテクタの載置部にフレキシブルプリント基板を載置した状態を示す一部拡大斜視図
【図１６】単電池群の一部拡大斜視図
【図１７】単電池群の一部拡大平面図
【図１８】単電池群の正面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態＞
本発明の実施形態について図１乃至図１８を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態に係る電池モジュール１０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１０は、図１に示すように、複数（本実施形態では３８個）の単電池２１が横並びに配置された単電池群２０と、単電池群２０に取り付けられる電池用配線モジュール４０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、左右方向とは図３における左右方向を基準とし、前後方向とは図２における左右方向を基準とする。
【００１２】
単電池２１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、その内部には発電要素（図示省略）が収容されている。単電池２１の上下左右の側面は、合成樹脂製の絶縁樹脂部２２によって覆われている。単電池２１の上面には、左右方向の両端部寄りの位置に、上方に突出する一対の電極端子８０が設けられている。一対の電極端子８０の一方は正極であり、他方は負極となっている。電極端子８０の外周面にはねじ山が形成されている。前後方向に並ぶ複数の単電池２１の間には、単電池２１同士を所定の間隔で離間した状態に保持するセパレータ２３が配されている。
【００１３】
複数の単電池２１は、隣り合う単電池２１の電極端子８０の極性が異なるように配されている。隣り合う単電池２１の電極同士は、金属板材をプレス加工してなるバスバー８１によって電気的に接続されている。詳細には、バスバー８１は、電極端子８０に形成されたねじ山に螺合されたナット８２によって、電極端子８０に固定されている。これにより、複数の単電池２１は直列接続されている。バスバー８１を構成する金属は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択できる。バスバー８１の表面には、スズ、ニッケル、亜鉛等、必要に応じて任意の金属からなるメッキ層を形成することができる。
【００１４】
単電池２１の上面には、図１６乃至図１８に示すように、単電池２１の左右方向中央部よりも左側に配された係止部２５と、単電池２１の左右方向中央部よりも右側に配された被嵌合部２６とが設けられている。
【００１５】
係止部２５は、平面視Ｕ字状をなし、上方に立ち上がった形態をなしている。また、係止部２５の上端部は、左側外方に突出して形成されている。
【００１６】
被嵌合部２６は、上方に開口したフード状をなし、被嵌合部２６の底壁からは、図５及び図６に示すように、上方に真っ直ぐ延びて被嵌合部２６の内部空間に突出する電池側端子２７が設けられている。この電池側端子２７は、角型のピン形状をなし、図示しないが単電池２１の内部において電極端子８０に電気的に接続されている。
被嵌合部２６の右側壁には、同右側壁を左右方向に貫通する係止孔２８が形成されている。
【００１７】
電池用配線モジュール４０は、図１及び図３に示すように、フレキシブルプリント基板４１（本発明の「集合導電線路」の一例）と、このフレキシブルプリント基板４１を全周に亘って包囲する樹脂プロテクタ６０（本発明の「絶縁支持部材」の一例）とを備えて構成されている。
【００１８】
フレキシブルプリント基板（以下、単に「ＦＰＣ」ともいう）４１は、図１２乃至図１４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４２を形成し、その導電路４２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ている。これにより、電線を束ねたワイヤーハーネスによって形成された集合導電線路に比べて、電線を束ねる作業工程を不要にすることができるとともに、電池用配線モジュール４０を軽量化することができるようになっている。
【００１９】
ＦＰＣ４１は、図１３および図１４に示すように、単電池２１の積層方向である前後方向に延びるＦＰＣ本体部４３と、ＦＰＣ本体部４３の側縁から外方に突出する複数の突出片４４とを備えて構成されている。
【００２０】
ＦＰＣ本体部４３には、前後方向に延びる複数の導電路４２が集合して形成されており、ＦＰＣ本体部４３の前後方向の長さ寸法は、単電池群２０の前後方向の長さ寸法よりも長めに設定されている。また、ＦＰＣ本体部４３上には、例えば電圧検出ＩＣや温度センサなどの電子部品４５がリフロー半田付けなどにより実装されている。なお、電子部品４５のうち、温度センサ４５Ａは、ＦＰＣ本体部４３に左右方向に延びて形成された導出片４６の先端部に実装されている。
【００２１】
導電路４２の一方の端部（図１３における図示後側の端部）は、突出片４４上に延びて形成されており、導電路４２の他方の端部は、電子部品４５を介して例えば図示しないＥＣＵや図示しない電圧信号処理用ＩＣなどに接続されるようになっている。
【００２２】
各突出片４４はＦＰＣ本体部４３と一体に形成されており、ＦＰＣ本体部４３の左右方向における一方の端部（本実施形態では右側端部）に単電池２１毎に設けられている。また、突出片４４上に形成された導電路４２は、突出片４４の前後方向略中央部に配されており、導電路４２の端末には、電圧検知端子４７が接続されている。また、隣り合う電圧検知端子４７は、電圧検出ＩＣなどの電子部品４５を介して接続されており、電圧検知端子４７で検知された電圧に関する上方が導電路４２及び電子部品４５を通じて電圧信号処理ＩＣなどに取り込まれるようになっている。
【００２３】
電圧検知端子４７は、図１２及び図１３に示すように、角筒状の接続筒部４８と、接続筒部４８の一端に形成された一対のリード部４９とを備えて形成されている。
【００２４】
一対のリード部４９は、接続筒部４８の一方の端部から突出片４４側に向かいつつ、互いに離れる方向に延びた形態をなし、リード部４９の先端部は、突出片４４の導電路４２にリフロー半田付けなどにより接続されている。
【００２５】
接続筒部４８の内部には、接続筒部４８が延びる方向と交差する方向に弾性変形可能な弾性接触片４８Ａが設けられており、接続筒部４８におけるリード部４９が形成された側とは反対側の端部から単電池２１の電池側端子２７が接続筒部４８の内部に挿入可能とされている。電池側端子２７が接続筒部４８の内部に挿入されると、図５に示すように、電池側端子２７に弾性接触片４８Ａが弾性的に接触し、電池側端子２７と弾性接触片４８Ａとが接続状態となる。また、電圧検知端子４７が単電池２１の電池側端子２７と接続状態となることで、単電池２１の電圧に関する情報が導電路４２を通じて電子部品４５内に取り込まれ、電圧に関する情報の一部が電子部品４５内で処理された後、処理された情報が導電路４２を通じて図示しないＥＣＵなどに取りこまれて、各単電池２１の電圧が検知される。すなわち、電池側端子２７と弾性接触片４８Ａとが弾性的に接触して、電圧検知端子４７と電池側端子２７とが接続状態となることで、各単電池２１の電圧検知を確実に行うことができるようになっている。
また、電圧検知端子４７で検知された電圧に関する情報は、電子部品４５によって一部の情報が処理されて更に電圧信号処理ＩＣで処理されてからＥＣＵに受け渡されるので、ＥＣＵ内の電子部品数を低減させることができ、ＥＣＵを小型化することができる。これにより、従来は電子部品によって占有されていたＥＣＵの周辺領域を有効利用することができる。
【００２６】
樹脂プロテクタ６０は、絶縁性樹脂からなる連結ユニット６１を前後方向に複数（本実施形態では４つ）並べて構成されている。また、隣り合う連結ユニット６１は、ＦＰＣ４１が取り付けられることでＦＰＣ４１を保持しつつ、ＦＰＣ４１によって連結されている。
【００２７】
連結ユニット６１は、図６及び図１４に示すように、ＦＰＣ４１が載置される載置部６２と、載置部６２と一体に形成されたカバー６３とを備えて構成されている。
【００２８】
載置部６２は、前後方向に複数（本実施形態では１０個）に分割された分割載置部６４からなり、隣り合う分割載置部６４は、分割載置部６４間の隙間間隔を調整するための可撓性ヒンジ６５によって連結されている。
【００２９】
可撓性ヒンジ６５は、図４及び図１０に示すように、隣り合う分割載置部６４における互いに対向する両側縁間を前後方向に連結する前後方向に弾性変形可能な側面視略Ｕ字状に形成されている。また、可撓性ヒンジ６５は、分割載置部６４の下面から下向きに膨出した形態で、分割載置部６４と一体に形成されている。そして、可撓性ヒンジ６５が前後方向に弾性変形することで、分割載置部６４が前後方向に変位し、分割載置部６４間の前後方向の隙間間隔を、広くしたり狭くしたりできるようになっている。
【００３０】
分割載置部６４における左右方向略中央部よりも左側には、図１４及び図１５に示すように、ＦＰＣ本体部４３が載置されるようになっており、分割載置部６４における右側端部には、ＦＰＣ４１の突出片４４が載置されるようになっている。分割載置部６４のうち、ＦＰＣ本体部４３の導出片４６が配される分割載置部６４には、分割載置部６４を上下方向に貫通する貫通孔６４Ａが形成されている。
【００３１】
分割載置部６４における突出片４４が載置される部分には、分割載置部６４の下面から下方に突出するコネクタ嵌合部６６が形成されている。コネクタ嵌合部６６は、図１０に示すように、左右方向に幅広なブロック状に形成されており、単電池２１の被嵌合部２６内に嵌合可能に形成されている。また、このコネクタ嵌合部６６の内部には、コネクタ嵌合部６６を上下方向に貫通する端子収容孔６７が形成されている。
【００３２】
端子収容孔６７は、突出片４４の電圧検知端子４７を収容可能に形成されており、図５及び図６に示すように、載置部６２にＦＰＣ４１が載置された状態では、端子収容孔６７に電圧検知端子４７が上方から収容されている。電池用配線モジュール４０が単電池群２０の上面に取り付けられると、コネクタ嵌合部６６は被嵌合部２６内に嵌合され、コネクタ嵌合部６６内に収容された電圧検知端子４７の接続筒部４８内に被嵌合部２６の電池側端子２７が挿入される。そして、接続筒部４８内において弾性接触片４８Ａが電池側端子２７に弾性的に接触し、電圧検知端子４７と電池側端子２７とが接続状態となる。すなわち、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とを嵌合させることで、電圧検知端子４７と、電極端子８０に接続された電池側端子２７とを接続状態にすることができる。
【００３３】
また、コネクタ嵌合部６６の右側端部には、図６及び図９に示すように、コネクタ嵌合部６６の嵌合方向前側（図６の下側）から後側（図６の上方）に向かって片持ち上に延びるロック片６８が形成されている。このロック片６８は、左右方向に弾性変形可能に形成されており、ロック片６８の右側面には被嵌合部２６の係止孔２８に収容可能な係止突起６８Ａが形成されている。ロック片６８は、被嵌合部２６内にコネクタ嵌合部６６が嵌合される過程において、係止突起６８Ａが被嵌合部２６の開口縁部に押圧されて弾性変形し、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが正規の嵌合状態に至ると、ロック片６８の係止突起６８Ａが被嵌合部２６の係止孔２８に収容されることで、被嵌合部２６の開口縁部との当接状態が解除されて弾性復帰する。そして、図５に示すように、係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部である被嵌合部２６の上端部２６Ａとが係止することで、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが嵌合状態に保持される。
【００３４】
なお、複数の単電池２１を積層した状態に組み付けると、各単電池２１の製造公差及び組み付け公差により、各単電池２１間にずれが発生することになるが、コネクタ嵌合部６６が形成された領域である分割載置部６４は可撓性ヒンジ６５が前後方向に弾性変形することで、前後方向に変位可能とされているので、単電池２１間における製造公差及び組み付け公差を吸収することができるようになっている。
【００３５】
カバー６３は、図７乃至図１０に示すように、前後方向に縦長な略矩形状をなし、図２及び図１４に示すように、載置部６２の右側縁に形成された複数の可撓性のヒンジ６９を介して載置部６２と一体に形成されている。また、カバー６３は、ヒンジ６９を屈曲させることで、載置部６２の上面全体を覆って閉止されるように形成されている。これにより、ＦＰＣ４１は、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）によって、全周に亘って包囲され、ＦＰＣ４１に他の部材が接触することを防止することができるようになっている。
【００３６】
一方、カバー６３の左側縁には、載置部６２の左側下縁部に係止可能な弾性固定片７０と、単電池２１の係止部２５に係止可能な弾性取付片７１が形成されている。
【００３７】
弾性固定片７０は、図１０及び図１１に示すように、カバー６３が閉止された状態において、カバー６３の左側縁から下方に延びた形態をなし、前後方向に間隔を空けて複数（本実施形態では４つ）形成されている。また、弾性固定片７０の先端部は内側（右側）に突出して形成されており、カバー６３が閉止された状態において、載置部６２の左側下縁部と係止して、カバー６３を載置部６２に閉止した状態に固定するようになっている。
【００３８】
弾性取付片７１は、図３及び図１１に示すように、カバー６３が閉止された状態において、弾性固定片７０よりも下方に延びた形態をなし、前後方向に間隔を空けて複数（本実施形態では２つ）形成されている。また、弾性取付片７１の先端部は、内側（右側）に突出して形成されており、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０を組み付けた際に、単電池２１における係止部２５の先端部と係止して、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）を単電池群２０に保持固定するようになっている。すなわち、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０を組み付けると、弾性取付片７１と係止部２５とが係止することで電池用配線モジュール４０の左側端部が単電池２１に固定され、コネクタ嵌合部６６のロック片６８の係止突起６８Ａと被嵌合部２６の係止孔２８の開口縁とが係止することで、電池用配線モジュール４０の右側端部が単電池２１に固定される。これにより、単電池群２０に対して電池用配線モジュール４０を左右両側においてバランスよく固定することができる。
【００３９】
カバー６３における載置部６２の上面を覆う側である内側の面には、図６及び図９に示すように、左右方向に横長で内側に向かって突出する温度センサ載置部７２が形成されている。この温度センサ載置部７２は、カバー６３が閉止され、載置部６２に載置されたＦＰＣ本体部４３の導出片４６を、貫通孔６４Ａを通して下方に押圧することで、温度センサ載置部７２の突出端部７２Ａ（下端部）に温度センサ４５Ａを載置している。また、電池用配線モジュール４０が単電池群に装着されると、図３に示すように、温度センサ載置部７２に載置された温度センサ４５Ａは単電池２１の上端面に配され、温度センサ４５Ａで得られた情報は導電路４２を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込まれ、単電池群２０の温度が検知されるようになっている。
【００４０】
本実施形態の電池モジュール１０は、上記のような構造であって、続いて電池モジュール１０の組み立て手順の一例を簡単に説明する。
【００４１】
はじめに、電池用配線モジュール４０の組み立て手順を説明する。
【００４２】
まず、図１４に示すように、カバー６３が開いた状態の連結ユニット６１を前後方向に並べ、ＦＰＣ４１の突出片４４が載置部の右側（コネクタ嵌合部６６が設けられている側）に配されるようにして、ＦＰＣ４１を連結ユニット６１の上方に配置する。そして、突出片４４に接続された電圧検知端子４７をコネクタ嵌合部６６の端子収容孔６７に上方から挿入し、図１５に示すように、載置部６２の上面にＦＰＣ４１を載置する。
【００４３】
次に、連結ユニット６１の載置部６２に載置されたＦＰＣ本体部４３の上面を覆うようカバー６３を閉止して、カバー６３の弾性固定片７０を載置部６２の左側下端部に係止させることで、カバー６３を載置部６２に固定する。このとき、ＦＰＣ本体部４３の導出片４６は、カバー６３の温度センサ載置部７２によって上方から下方に押圧され、図１１に示すように、温度センサ載置部７２の突出端部７２Ａ（下端部）に温度センサ４５Ａが載置される。
【００４４】
また、カバー６３が載置部６２に固定されると、連結ユニット６１内に配されたＦＰＣ４１は、図３及び図１１に示すように、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）によって全周に亘って包囲され、各連結ユニット６１がＦＰＣ４１によって連結されることで、電池用配線モジュール４０が完成する。ここで、ＦＰＣ４１は、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）によって全周に亘って包囲されているので、ＦＰＣ４１に他の部材が接触することを防止することができる。
【００４５】
次に、電池用配線モジュール４０を単電池群２０に取り付ける手順を説明する。
【００４６】
図１６及び図１７に示すように、各単電池２１を横並びに配列し、隣り合う電極端子８０同士をバスバー８１で直列接続する。これにより単電池群２０を作成する。この単電池群２０に、完成した電池用配線モジュール４０を上方から押さえつけるようにして組み付ける。
【００４７】
詳細には、図６に示すように、単電池２１の被嵌合部２６内に電池用配線モジュール４０のコネクタ嵌合部６６が挿入されるように、単電池群２０の上方に電池用配線モジュール４０を配置し、電池用配線モジュール４０全体を単電池群２０に対して押さえつけることで、被嵌合部２６内にコネクタ嵌合部６６を嵌合させる。この嵌合過程において、コネクタ嵌合部６６におけるロック片６８の係止突起６８Ａが被嵌合部２６における開口縁に押圧されてロック片６８が弾性変形し、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが正規の嵌合状態に至ると、ロック片６８の係止突起６８Ａが被嵌合部２６の係止孔２８に収容され、係止突起６８Ａと被嵌合部２６の開口縁部との当接状態が解除されることで、ロック片６８が弾性復帰する。そして、係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とが係止することで、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とが嵌合状態に保持される。この時、コネクタ嵌合部６６の内部では、接続筒部４８の内部に被嵌合部２６の電池側端子２７が挿入され、図５に示すように、電池側端子２７に対して弾性接触片４８Ａが弾性的に接触し、電池側端子２７と弾性接触片４８Ａとが接続状態となる。これにより、単電池２１の電圧に関する情報が導電路４２及び電子部品４５を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込まれ、各単電池２１の電圧検知が確実に行われる。
【００４８】
また、ロック片６８の係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とが係止すると同時に、カバー６３の弾性取付片７１が単電池２１の係止部２５と係止して、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に固定される。これにより、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に対して左右両側でバランスよく固定され、電池用モジュール１０が完成する。
【００４９】
以上のように、本実施形態によると、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とを嵌合させることで、電圧検知端子４７と、電極端子８０に接続された電池側端子２７とを接続状態にすることができ、各単電池２１の電圧検知を確実に行うことができる。これにより、ナット８２を電極端子に締め付けることで電圧検知端子と電極端子とを接続状態にする従来の電池配線モジュールに比べて、電圧検知端子４７と電池側端子２７との接続作業を容易に行うことができる。
【００５０】
また、ロック片６８の係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とを係止させることで、コネクタ嵌合部６６と被嵌合部２６とを嵌合状態に保持することができるので、電圧検知端子４７と電池側端子２７との接続状態を確実に保持することができる。さらに、本実施形態によると、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０を配置して、電池用配線モジュール４０を上方から押圧するだけで、ロック片６８の係止突起６８Ａと係止孔２８の開口縁部とを簡単に係止させることができる。
【００５１】
さらに、各コネクタ嵌合部６６を可撓性ヒンジ６５によって単電池２１の積層方向である前後方向に沿って変位させることができるので、複数の単電池２１間における製造公差、及び組み付け公差を吸収することができる。
【００５２】
＜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。
【００５３】
（１）上記実施形態では、集合導電線路をフレキシブルプリント基板４１によって構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、電線を束ねたワイヤーハーネスによって構成してもよい。
（２）上記実施形態では、フレキシブルプリント基板４１上に電子部品が実装された構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルプリント基板４１上に電子部品が実装されず、電子部品はＥＣＵに設置されていてもよい。
（３）上記実施形態では、コネクタ嵌合部６６にロック片６８を形成した構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、ロック片を載置部６２に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０：単電池群
２１：単電池
２６：被嵌合部
２６Ａ：被嵌合部の上端部（被ロック部）
４０：電池用配線モジュール
４１：フレキシブルプリント基板（集合導電線路）
４２：導電路
４５：電子部品
４７：電圧検知端子
６０：樹脂プロテクタ（絶縁支持部材）
６５：可撓性ヒンジ
６６：コネクタ嵌合部
６８：ロック片（ロック部）
８０：電極端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を直列接続してなる単電池群に設けられる電池用配線モジュールであって、
端部に電圧検知端子を備えた複数本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、
前記絶縁支持部材に設けられ、前記電圧検知端子を内部に収容して前記単電池群側に設けられた被嵌合部と嵌合することで前記電圧検知端子を前記単電池の前記電極端子に接続状態とするコネクタ嵌合部とを備えた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ていることを特徴とする請求項１記載の電池用配線モジュール。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント基板には、前記単電池の電圧情報を処理するための電子部品が前記導電路に接続された状態で実装されていることを特徴とする請求項２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、前記集合導電線路を包囲していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項５】
前記コネクタ嵌合部には、前記被嵌合部に設けられた被ロック部と係止することで、前記コネクタ嵌合部と前記被嵌合部とを嵌合状態に保持するロック部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項６】
前記ロック部は、前記コネクタ嵌合部の前記被嵌合部への嵌合方向前側から後側に向かって片持ち状に延びる弾性変形可能なロック片として形成され、前記ロック部は前記絶縁支持部材が前記単電池群に装着される際に、前記被ロック部に押圧されて弾性変形し、前記単電池群に前記絶縁支持部材が正規の位置に装着された際に、弾性復帰することで、前記被ロック部と係止することを特徴とする請求項５記載の電池用配線モジュール。
【請求項７】
前記絶縁支持部材には前記コネクタ嵌合部が複数設けられると共に、各コネクタ嵌合部を含む領域毎に可撓ヒンジが一体に設けられて、同領域相互が前記各単電池の積層方向に沿って変位可能とされている請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項１】
正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を直列接続してなる単電池群に設けられる電池用配線モジュールであって、
端部に電圧検知端子を備えた複数本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、
前記絶縁支持部材に設けられ、前記電圧検知端子を内部に収容して前記単電池群側に設けられた被嵌合部と嵌合することで前記電圧検知端子を前記単電池の前記電極端子に接続状態とするコネクタ嵌合部とを備えた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ていることを特徴とする請求項１記載の電池用配線モジュール。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント基板には、前記単電池の電圧情報を処理するための電子部品が前記導電路に接続された状態で実装されていることを特徴とする請求項２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、前記集合導電線路を包囲していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項５】
前記コネクタ嵌合部には、前記被嵌合部に設けられた被ロック部と係止することで、前記コネクタ嵌合部と前記被嵌合部とを嵌合状態に保持するロック部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電池用配線モジュール。
【請求項６】
前記ロック部は、前記コネクタ嵌合部の前記被嵌合部への嵌合方向前側から後側に向かって片持ち状に延びる弾性変形可能なロック片として形成され、前記ロック部は前記絶縁支持部材が前記単電池群に装着される際に、前記被ロック部に押圧されて弾性変形し、前記単電池群に前記絶縁支持部材が正規の位置に装着された際に、弾性復帰することで、前記被ロック部と係止することを特徴とする請求項５記載の電池用配線モジュール。
【請求項７】
前記絶縁支持部材には前記コネクタ嵌合部が複数設けられると共に、各コネクタ嵌合部を含む領域毎に可撓ヒンジが一体に設けられて、同領域相互が前記各単電池の積層方向に沿って変位可能とされている請求項１ないし請求項６の何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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−８０６９３（Ｐ２０１３−８０６９３Ａ）
【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２０１２−１３２７４３（Ｐ２０１２−１３２７４３）
【出願日】平成２４年６月１２日（２０１２．６．１２）
【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２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１２日（２０１２．６．１２）
【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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