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、前後方向に延びる複数本の導電路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と一体に形成された導入線部４５を有してフレキシブルプリント基板４１に設けられた導入片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、導入片４４の導入線部４５に設けられ単電池２１に設けられた電池側端子３０と共に、単電池２１に設けられたばね部材２７によって弾性的に挟持されることで、電池側端子３０と接続状態となる電極パッド４６を備えるところに特徴を有する。
【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、前後方向に延びる複数本の導電路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と一体に形成された導入線部４５を有してフレキシブルプリント基板４１に設けられた導入片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、導入片４４の導入線部４５に設けられ単電池２１に設けられた電池側端子３０と共に、単電池２１に設けられたばね部材２７によって弾性的に挟持されることで、電池側端子３０と接続状態となる電極パッド４６を備えるところに特徴を有する。
【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。
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】
【０００３】
【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】
【０００４】
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。
【０００５】
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】
【０００６】
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、前記単電池の積層方向に延びて形成された複数本の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記導電路の一方の端末に設けられ、前記単電池の所定個数毎に配された導入線部と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、前記導入線部に設けられ、前記電極端子と接続して前記単電池に設けられた電池側端子に沿って配されて、前記単電池に設けられた付勢手段によって前記電池側端子側に付勢されることで、前記電池側端子と接触状態となる電圧検知端子を備えているところに特徴を有する。
【０００７】
このような構成の電池用配線モジュールによると、付勢手段によって電圧検知端子が付勢されることで、電圧検知端子と電池側端子とを接続状態にすることができる。
また、電圧検知端子を電池側端子に沿って配し、付勢手段によって電圧検知端子を付勢することで、電圧検知端子と電池側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を容易に接続状態にすることができる。
【０００８】
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、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板の前記導電路から一体に延出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。
【０００９】
前記電圧検知端子は、前記導入線部の端部に金属箔を露出して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、導電線部上に別体の金属端子を接続したものに比べて、部品点数を低減させることができると共に、導電線部上に金属端子を実装する作業工数を減らすことができるので、電池用配線モジュールの製造コストを低減させることができる。
【００１０】
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全周に亘って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。
【００１１】
前記付勢手段は、前記絶縁支持部材側に開口して前記単電池に設けられた収容部に収容され、前記絶縁支持部材側から挿入される前記電圧検知端子と前記電池側端子とを弾性的に挟持することで前記電圧検知端子を前記電池側端子に付勢するばね部材であって、前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路を載置して、前記単電池群に組み付けられる載置部を備え、前記載置部は、同載置部を前記単電池群に組み付ける際に、前記単電池側とは反対側から前記ばね部材を操作する治具を挿入するための治具挿入孔を有している構成としてもよい。
このような構成によると、治具を治具挿入孔から挿入して、収容部に収容されたばね部材を操作することができるので、単電池群の構造を複雑にすることなく、電圧検知端子と電池側端子とをばね部材によって容易に挟持させることができる。
【００１２】
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路における前記単電池側とは反対側の面を覆う第一覆い部と、前記第一覆い部に可撓性のヒンジを介して設けられ、前記治具挿入孔の前記単電池側とは反対側の面を覆う第二覆い部とを備えている構成としてもよい。
このような構成によると、第一覆い部によって集合導電線路を保護した状態で電池用配線モジュールを単電池群に装着し、治具挿入孔から治具を取り除いた後に、第二覆い部によって、治具挿入孔の周辺部を保護することができる。これにおり、電池用配線モジュールを単電池群に装着する前の段階から集合導電線路を保護することができ、最終的に第二覆い部によって治具挿入孔を覆うことで、集合導電線路全体を保護することができる。
【００１３】
前記付勢手段が、前記電圧検知端子と前記電池側端子とを接続した状態に弾性的に挟持するばね部材である単電池と、前記電池用配線モジュールとを備えた電池モジュール。
このような構成の電池モジュールによると、電圧検知端子と電池側端子とを弾性的に挟持して接続することができるので、付勢手段が電圧検知端子のみを付勢するばね部材に比べて、電圧検知端子と電池側端子とを確実に接続することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各単電池の電圧検知を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】電池モジュールの正面図
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線一部拡大側面図
【図５】単電池群に電池用配線モジュールが装着された状態であって、電池側端子と電極パッドとが接続された状態を示す要部拡大断面図
【図６】単電池群に電池用配線モジュールが装着される前の状態であって、電池側端子と電極パッドとが接続される前の状態を示す要部拡大断面図
【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正面図
【図９】電池用配線モジュールの一部拡大側面図
【図１０】電池用配線モジュールの第二覆い部が開放された状態を示す一部拡大斜視図
【図１１】電池用配線モジュールの第二覆い部が開放された状態を示す一部拡大平面図
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図
【図１３】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斜視図
【図１４】樹脂プロテクタにフレキシブルプリント基板が載置された状態を示す斜視図
【図１５】フレキシブルプリント基板の一部拡大平面図
【図１６】フレキシブルプリント基板の正面図
【図１７】単電池群の一部拡大斜視図
【図１８】単電池群の一部拡大平面図
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図
【図２０】ばね部材の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態＞
本発明の実施形態について図１乃至図２０を参照して説明する。
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。
【００１７】
単電池２１は、図１、図１７及び図１８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。
【００１８】
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。
【００１９】
各単電池２１の上面には、図１７及び図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モジュール受部２５と、単電池２１の左右方向中央部よりも右側に配された収容部２６とが設けられている。
モジュール受部２５は、ブロック状をなし、モジュール受部２５の上部には、上方及び収容部２６側に開口した受部側凹部２５Ａが形成されている。
【００２０】
収容部２６は、上方に開口したフード状をなし、収容部２６の内部には、図５、図６及び図１７に示すように、ばね部材２７（本発明の「付勢手段」の一例）が収容されている。
【００２１】
ばね部材２７は、ステンレス鋼等のばね性に優れた金属板材をプレス加工して形成されている。また、ばね部材２７は、図６及び図２０に示すように、長細い扁平な金属板２８の一端２８Ａに板厚方向に貫通する矩形状の貫通孔２９を形成し、金属板２８を屈曲させて、金属板２８の他端２８Ｂを貫通孔２９に貫通させて形成されている。なお、ばね部材２７は、金属板２８の一端２８Ａを上方から押圧することで、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとの間の隙間が大きくなるように構成されている。
【００２２】
ばね部材２７の金属板２８の幅方向両端部には、外方に突出する突出片２８Ｃがそれぞれ形成されている。一方、収容部２６の内面における左右方向両側には、図１９に示すように、ばね部材２７の突出片２８Ｃと係止可能なばね用係止部２６Ａがそれぞれ形成されており、ばね用係止部２６Ａと突出片２８Ｃとが互いに係止することで、ばね部材２７が収容部２６内に保持されている。
【００２３】
ばね部材２７の貫通孔２９には、図５及び図６に示すように、収容部２６の底壁から上方に真っ直ぐ立ち上がる電池側端子３０が挿通されており、電池側端子３０は、金属板２８の他端２８Ｂの前面に沿うようにして、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとの間に配されている。
電池側端子３０は、扁平な板状をなし、図示しないが単電池２１の電極端子８０に接続されている。
【００２４】
収容部２６におけるモジュール受部２５側（左側）の壁部には、上方及びモジュール受部２５側に開口した収容部側凹部２６Ｂが形成されている。この収容部側凹部２６Ｂは、図１８に示すように、モジュール受部２５の受部側凹部２５Ａと対をなすように対向して配されている。
【００２５】
収容部２６の右側には、図４及び図１７に示すように、ブロック状の電池側係止部３１が形成されている。この電池側係止部３１は、上方に向かって略矩形状に開口した形態をなしており、電池側係止部３１における右側壁の上端部には内側に向かって突出した電池側係止爪３１Ａが形成されている。
【００２６】
単電池群２０の上面には、図１及び図３に示すように、前後方向に延びる電池用配線モジュール４０が取り付けられている。
電池用配線モジュール４０は、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。
【００２７】
フレキシブルプリント基板（以下、単に「ＦＰＣ」ともいう）４１は、図１５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。なお、図１３及び図１４では、導電路４２の図示省略している。
【００２８】
ＦＰＣ４１は、図７および図１３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に一体に形成された複数の導入片４４とを備えて構成されている。
【００２９】
ＦＰＣ本体部４３には、図１５に示すように、前後方向に延びる複数の導電路４２が集合した形態に形成されており、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の左右方向略中央部には、ＦＰＣ本体部４３を上下方向に貫通する矩形状の挿通孔４３Ａが前後方向に間隔を空けて複数並んで形成されている。また、ＦＰＣ本体部４３における導電路４２の後側の端末には後述する導入片４４の導入線部４５が形成されており、導電路４２の前側の端末には、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。
【００３０】
各導入片４４は、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）において、単電池２１毎に設けられている。また、各導入片４４は、ＦＰＣ本体部４３から離れる方向に突出して、その前端縁から下方に延びた短冊状に形成されている。
【００３１】
各導入片４４には、導入線部４５が形成されており、この導入線部４５は、ＦＰＣ本体部４３の導電路４２における後側の端末から延出されて一体に形成されている。また、導入線部４５は、例えば、ＦＰＣ本体部４３における導電路４２の後端部から導入片４４に向かって右方向に延びて、その側端部から導入片４４における下方に延びた部分の左右方向略中央部に配されるように下側に延びて形成されている。
【００３２】
導入片４４の前面における導入線部４５の下端部には、電極パッド（本発明の「電圧検知端子」の一例）４６が設けられている。電極パッド４６は、略矩形状をなし、導入片４４の表面を覆う保護フィルムを取り除くことで、導入片４４上に金属箔を露出させて形成されている。
【００３３】
また、電極パッド４６は、図５に示すように、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０が組み付けられ、ＦＰＣ４１の導入片４４が単電池２１のばね部材２７の貫通孔２９に挿入されることで、単電池２１の電池側端子３０の前面に沿うように配されている。そして、電極パッド４６は、導入片４４がばね部材２７の貫通孔２９内において、金属板２８が弾性復帰しようとする弾性力により、電池側端子３０と共に、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとによって前後方向両側から弾性的に挟持されている。これにより、電極パッド４６は電池側端子３０側に付勢されると共に、電池側端子３０は電極パッド４６側に付勢され、電極パッド４６と電池側端子３０とが導通可能に接続されている。なお、電極パッド４６は、単電池２１の電池側端子３０に導通可能に接続されることで、単電池２１の電圧に関する情報を、導入線部４５及び導電路４２を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込み、各単電池２１の電圧が検知されるようになっている。すなわち、電極パッド４６と電池側端子３０とがばね部材２７によって弾性的に挟持されて、電極パッド４６と電池側端子３０とが導通可能に接続されることで、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。
【００３４】
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。
連結ユニット６１は、図７及び図１３に示すように、ＦＰＣ４１が載置される載置部６２と、載置部６２の上面を覆うカバー６３とを備えて構成されている。
【００３５】
載置部６２は、前後方向に縦長な形態をなしており、載置部６２には、複数（本実施形態では２つ）の係合孔６４と複数（本実施形態では１０個）の治具挿入孔６５とが形成されている。
【００３６】
係合孔６４は、図１３に示すように、略矩形状をなし、載置部６２を上下方向に貫通して形成されている。また、係合孔６４は、載置部６２の左右方向略中央部において、ＦＰＣ本体部４３の挿通孔４３Ａと対応した位置に配されている。
【００３７】
治具挿入孔６５は、単電池群２０に対して電池用配線モジュール４０を組み付ける際に、連結ユニット６１の上方からばね部材２７を操作する治具を挿入するための孔とされている。治具挿入孔６５は、図１０及び図１１に示すように、略矩形状をなし、係合孔６４と同様に、載置部６２を上下方向に貫通して形成されている。また、治具挿入孔６５は、載置部６２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）において、ＦＰＣ４１の導入片４４に対応して形成されている。また、治具挿入孔６５には、図５及び図６に示すように、導入片４４が上方から下方に向かって挿通されている。
【００３８】
載置部６２の下部には、図４、図８及び図９に示すように、左右方向両側に突出する一対の係合突部６６が単電池２１毎に形成されている。この係合突部６６は、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に装着される際に、各単電池２１の収容部側凹部２６Ｂと受部側凹部２５Ａとの間に収容され、単電池群２０に対して電池用配線モジュール４０が前後左右に位置ずれしないように位置決めしている。これにより、各単電池２１に対してＦＰＣ４１の導入片４４を位置ずれさせることなく配することができるようになっている。
【００３９】
カバー６３は、図７、図１０及び図１４に示すように、載置部６２の上面を覆う第一覆い部６７と、治具挿入孔６５における単電池２１側とは反対側の上面を覆う第二覆い部６８とを備えて構成されている。
【００４０】
第一覆い部６７は、前後方向に縦長な矩形平板状をなし、載置部６２の左側縁に可撓性の第一ヒンジ６９を介して一体に形成されている。第一覆い部６７は、第一ヒンジ６９を屈曲変形させることで、載置部６２の上面を覆うように載置部６２の上方に配することができるようになっている。
【００４１】
第一覆い部６７の側縁部における第一ヒンジ６９とは反対側の位置には、載置部６２の各係合孔６４に係合される一対の弾性脚７０が複数（本実施形態では２つ）形成されている。
一対の弾性脚７０は、両弾性脚７０を互いに近付ける方向に弾性変形可能であって、両弾性脚７０がそれぞれ弾性変形することで、係合孔６４に上方から挿通され、弾性脚７０が弾性復帰することで両弾性脚７０の先端部が係合孔６４の下側周縁部に係合するように形成されている。これにより、載置部６２の上面を第一覆い部６７によって覆い、両弾性脚７０の先端部と係合孔６４の下側周縁部とを係合させることで、図１２に示すように、第一覆い部６７が開放できないように載置部６２に固定されている。なお、両弾性脚７０は、係合孔６４に挿通される際に、ＦＰＣ本体部４３の挿通孔４３Ａにも挿通され、連結ユニット６１内においてＦＰＣ本体部４３が移動しないように位置決めしている。
【００４２】
第二覆い部６８は、第一覆い部６７の側縁における第一ヒンジ６９とは反対側の位置に可撓性の第二ヒンジ（本発明の「ヒンジ」の一例）７１を介して一体に形成されている。
第二覆い部６８は、図１０及び図１１に示すように、前後方向に細長い形状をなしており、第二ヒンジ７１を屈曲変形させることで、第二覆い部６８のみを開放した状態にすることができる。これにより、第一覆い部６７が載置部６２に開放不能に保持固定された後、第一覆い部６７とは独立して載置部６２の上面を第二覆い部６８によって覆うことができるようになっている。すなわち、ＦＰＣ本体部４３の上面を第一覆い部６７によって覆った樹脂プロテクタ６０を単電池群２０の上面に配置した後で、治具挿入孔６５の上面を第二覆い部６８によって覆うことができるようになっている。
【００４３】
また、第二覆い部６８の側縁における第二ヒンジ７１とは反対側の位置には、左右方向に弾性変形可能な弾性係止片７２が形成されている。弾性係止片７２は、図７乃至図９に示すように、第二覆い部６８が治具挿入孔６５の上面を覆った状態において、第二覆い部６８の側縁から下方に延びた形態をなし、単電池２１の電池側係止部３１内に挿入可能に形成されている。弾性係止片７２の先端部には、右側外方に突出した係止爪７２Ａが形成されている。この係止爪７２Ａは、単電池２１における電池側係止部３１の電池側係止爪３１Ａと係止可能に形成されている。これにより、弾性係止片７２の係止爪７２Ａが電池側係止部３１内に挿入され、係止爪７２Ａと電池側係止爪３１Ａとが係止することで、図４に示すように、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）が単電池群２０に保持固定されるようになっている。
【００４４】
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。
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。
まず、図１３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、ＦＰＣ本体部４３の一端に導入片４４が形成されたＦＰＣ４１を用意する。そして、ＦＰＣ４１の導入片４４を載置部６２に形成された治具挿入孔６５に挿通させて、図１４に示すように、載置部６２の上面にＦＰＣ４１を載置する。
【００４５】
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の上面を覆うように第一覆い部６７を載置部６２に配し、ＦＰＣ本体部４３の挿通孔４３Ａと第一覆い部６７の係合孔６４とに弾性脚７０を挿通させて、図１２に示すように、弾性脚７０の先端部を係合孔６４の下側周縁部に係合させることで、第一覆い部６７を開放できないように載置部６２に固定する。このようにして、連結ユニット６１内に配されたＦＰＣ本体部４３は、図１０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、ＦＰＣ本体部４３は、挿通孔４３Ａに弾性脚７０が挿通されることで連結ユニット６１内において位置決めされ、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ることで、ＦＰＣ本体部４３が他の部材と接触して破損しないように保護することができるようになっている。
【００４６】
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。
図６、図１７及び図１８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。
詳細には、単電池群２０の上方に第二覆い部６８が開放された状態の電池用配線モジュール４０を用意し、各単電池２１のばね部材２７に対して電池用配線モジュール４０の各導入片４４が配されるように配置する。次に、樹脂プロテクタ６０の上方から図示しない治具を治具挿入孔６５に挿入し、ばね部材２７の金属板２８の一端２８Ａを上方から押圧して、貫通孔２９の前縁２９Ａと電池側端子３０との間の大きくなった隙間に導入片４４を挿入する。そして、貫通孔２９の前縁２９Ａと電池側端子３０との間に導入片４４が挿入できたところで、治具を引き抜く。これにより、導入片４４と電池側端子３０とは、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとによって弾性的に挟持され、電極パッド４６と電池側端子３０とが導通可能に接続される。なお、図６は、第二覆い部６８が治具挿入孔６５の上面を覆った状態であり、治具を治具挿入孔６５に挿入する際に、第二覆い部６８は開放される。
【００４７】
最後に、治具が引き抜かれた治具挿入孔６５の上面を第二覆い部６８で覆い、弾性係止片７２を電池側係止部３１内に挿入することで、係止爪７２Ａと電池側係止爪３１Ａとが係止される。これにより、図４に示すように、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に保持固定され、電池モジュール１０が完成する。
【００４８】
ところで、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、本実施形態によると、導入片４４がフレキシブルプリント基板によって形成されているので、導入片４４の折り曲げ位置を前後させることで、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。
【００４９】
以上のように、本実施形態によると、ばね部材２７によって導入片４４と電池側端子３０とが弾性的に挟持され、電極パッド４６と電池側端子３０とが互いに接するように付勢されることで、電極パッド４６と電池側端子３０とを導通可能に接続することができる。これにより、各単電池２１の電圧検知を確実に行うことができる。
また、導入片４４を電池側端子３０に沿って配し、ばね部材２７によって導入片４４と電池側端子３０とを弾性的に挟持することで、電極パッド４６と電池側端子３０とを接続状態にすることができるので、従来のように、ナット８２を電極端子に締め付けて電圧検知端子と電極端子とを接続状態にする必要がなく、電極パッド４６と電池側端子３０との接続作業を容易に実施することができる。
【００５０】
また、本実施形態によると、導入片４４上に金属箔を露出して形成した電極パッド４６を電池側端子３０に接続する構造となっているので、導電線部上に別体の金属端子を接続したものに比べて、電池用配線モジュール４０の部品点数を低減させることができると共に、導電線部上に金属端子を実装する作業工数を減らすことができるので、電池用配線モジュール４０の製造コストを低減させることができる。
【００５１】
また、本実施形態によると、樹脂プロテクタ６０に治具を挿入するための治具挿入孔６５が形成されているので、樹脂プロテクタ６０の上方から治具を挿入してばね部材２７を操作することができるので、単電池２１の構造を複雑にすることなく、ばね部材２７によって電極パッド４６と電池側端子３０とを容易に挟持させることができる。
また、本実施形態によると、フレキシブルプリント基板４１を用いることで、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４０を軽量化することができるようになっている。
【００５２】
さらには、本実施形態によると、ＦＰＣ本体部４３と治具挿入孔６５とを、第一覆い部６７及び第二覆い部６８によって個別に覆うことができるので、ＦＰＣ本体部４３を保護した状態で電池用配線モジュール４０を単電池群２０の上面に配置し、治具挿入孔６５から治具を取り除いた後に、治具挿入孔６５の上面を第二覆い部によって覆うことができるので、最終的にＦＰＣ４１全体を全周に亘って保護することができるようになっている。
【００５３】
＜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。
【００５４】
（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、導入片４４と電池側端子３０とがばね部材２７によって弾性的に挟持されることで、電極パッド４６と電池側端子３０とが接続される構成としたが、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、板ばねなどによって、導入片４４を電池側端子３０に対して付勢する構成にしてもよい。
（３）上記実施形態では、導入片４４の保護フィルムを取り除き、金属箔を露出させることで電圧検知端子を構成したが、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、導入片４４の保護フィルムを取り除き、露出した金属箔に別体の金属端子を接続することで電圧検知端子を構成してもよい。
（４）上記実施形態では、ＦＰＣ本体部４３と治具挿入孔６５とを第一覆い部６７及び第二覆い部６８によって個別に覆う構成としたが、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、ＦＰＣ本体部４３と治具挿入孔６５とを一つの覆い部によって一括して覆う構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２０：単電池群
２１：単電池
２６：収容部
３０：電池側端子
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：導入線部
４６：電極パッド（電圧検知端子）
６０：樹脂プロテクタ（絶縁支持部材）
６５：治具挿入孔
６７：第一覆い部
６８：第二覆い部
７１：第二ヒンジ（ヒンジ）
７２：ばね部材（付勢手段）
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。
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】
【０００３】
【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】
【０００４】
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。
【０００５】
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】
【０００６】
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、前記単電池の積層方向に延びて形成された複数本の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記導電路の一方の端末に設けられ、前記単電池の所定個数毎に配された導入線部と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、前記導入線部に設けられ、前記電極端子と接続して前記単電池に設けられた電池側端子に沿って配されて、前記単電池に設けられた付勢手段によって前記電池側端子側に付勢されることで、前記電池側端子と接触状態となる電圧検知端子を備えているところに特徴を有する。
【０００７】
このような構成の電池用配線モジュールによると、付勢手段によって電圧検知端子が付勢されることで、電圧検知端子と電池側端子とを接続状態にすることができる。
また、電圧検知端子を電池側端子に沿って配し、付勢手段によって電圧検知端子を付勢することで、電圧検知端子と電池側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を容易に接続状態にすることができる。
【０００８】
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、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板の前記導電路から一体に延出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。
【０００９】
前記電圧検知端子は、前記導入線部の端部に金属箔を露出して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、導電線部上に別体の金属端子を接続したものに比べて、部品点数を低減させることができると共に、導電線部上に金属端子を実装する作業工数を減らすことができるので、電池用配線モジュールの製造コストを低減させることができる。
【００１０】
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全周に亘って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。
【００１１】
前記付勢手段は、前記絶縁支持部材側に開口して前記単電池に設けられた収容部に収容され、前記絶縁支持部材側から挿入される前記電圧検知端子と前記電池側端子とを弾性的に挟持することで前記電圧検知端子を前記電池側端子に付勢するばね部材であって、前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路を載置して、前記単電池群に組み付けられる載置部を備え、前記載置部は、同載置部を前記単電池群に組み付ける際に、前記単電池側とは反対側から前記ばね部材を操作する治具を挿入するための治具挿入孔を有している構成としてもよい。
このような構成によると、治具を治具挿入孔から挿入して、収容部に収容されたばね部材を操作することができるので、単電池群の構造を複雑にすることなく、電圧検知端子と電池側端子とをばね部材によって容易に挟持させることができる。
【００１２】
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路における前記単電池側とは反対側の面を覆う第一覆い部と、前記第一覆い部に可撓性のヒンジを介して設けられ、前記治具挿入孔の前記単電池側とは反対側の面を覆う第二覆い部とを備えている構成としてもよい。
このような構成によると、第一覆い部によって集合導電線路を保護した状態で電池用配線モジュールを単電池群に装着し、治具挿入孔から治具を取り除いた後に、第二覆い部によって、治具挿入孔の周辺部を保護することができる。これにおり、電池用配線モジュールを単電池群に装着する前の段階から集合導電線路を保護することができ、最終的に第二覆い部によって治具挿入孔を覆うことで、集合導電線路全体を保護することができる。
【００１３】
前記付勢手段が、前記電圧検知端子と前記電池側端子とを接続した状態に弾性的に挟持するばね部材である単電池と、前記電池用配線モジュールとを備えた電池モジュール。
このような構成の電池モジュールによると、電圧検知端子と電池側端子とを弾性的に挟持して接続することができるので、付勢手段が電圧検知端子のみを付勢するばね部材に比べて、電圧検知端子と電池側端子とを確実に接続することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各単電池の電圧検知を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】電池モジュールの正面図
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線一部拡大側面図
【図５】単電池群に電池用配線モジュールが装着された状態であって、電池側端子と電極パッドとが接続された状態を示す要部拡大断面図
【図６】単電池群に電池用配線モジュールが装着される前の状態であって、電池側端子と電極パッドとが接続される前の状態を示す要部拡大断面図
【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正面図
【図９】電池用配線モジュールの一部拡大側面図
【図１０】電池用配線モジュールの第二覆い部が開放された状態を示す一部拡大斜視図
【図１１】電池用配線モジュールの第二覆い部が開放された状態を示す一部拡大平面図
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図
【図１３】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斜視図
【図１４】樹脂プロテクタにフレキシブルプリント基板が載置された状態を示す斜視図
【図１５】フレキシブルプリント基板の一部拡大平面図
【図１６】フレキシブルプリント基板の正面図
【図１７】単電池群の一部拡大斜視図
【図１８】単電池群の一部拡大平面図
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図
【図２０】ばね部材の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態＞
本発明の実施形態について図１乃至図２０を参照して説明する。
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。
【００１７】
単電池２１は、図１、図１７及び図１８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。
【００１８】
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。
【００１９】
各単電池２１の上面には、図１７及び図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モジュール受部２５と、単電池２１の左右方向中央部よりも右側に配された収容部２６とが設けられている。
モジュール受部２５は、ブロック状をなし、モジュール受部２５の上部には、上方及び収容部２６側に開口した受部側凹部２５Ａが形成されている。
【００２０】
収容部２６は、上方に開口したフード状をなし、収容部２６の内部には、図５、図６及び図１７に示すように、ばね部材２７（本発明の「付勢手段」の一例）が収容されている。
【００２１】
ばね部材２７は、ステンレス鋼等のばね性に優れた金属板材をプレス加工して形成されている。また、ばね部材２７は、図６及び図２０に示すように、長細い扁平な金属板２８の一端２８Ａに板厚方向に貫通する矩形状の貫通孔２９を形成し、金属板２８を屈曲させて、金属板２８の他端２８Ｂを貫通孔２９に貫通させて形成されている。なお、ばね部材２７は、金属板２８の一端２８Ａを上方から押圧することで、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとの間の隙間が大きくなるように構成されている。
【００２２】
ばね部材２７の金属板２８の幅方向両端部には、外方に突出する突出片２８Ｃがそれぞれ形成されている。一方、収容部２６の内面における左右方向両側には、図１９に示すように、ばね部材２７の突出片２８Ｃと係止可能なばね用係止部２６Ａがそれぞれ形成されており、ばね用係止部２６Ａと突出片２８Ｃとが互いに係止することで、ばね部材２７が収容部２６内に保持されている。
【００２３】
ばね部材２７の貫通孔２９には、図５及び図６に示すように、収容部２６の底壁から上方に真っ直ぐ立ち上がる電池側端子３０が挿通されており、電池側端子３０は、金属板２８の他端２８Ｂの前面に沿うようにして、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとの間に配されている。
電池側端子３０は、扁平な板状をなし、図示しないが単電池２１の電極端子８０に接続されている。
【００２４】
収容部２６におけるモジュール受部２５側（左側）の壁部には、上方及びモジュール受部２５側に開口した収容部側凹部２６Ｂが形成されている。この収容部側凹部２６Ｂは、図１８に示すように、モジュール受部２５の受部側凹部２５Ａと対をなすように対向して配されている。
【００２５】
収容部２６の右側には、図４及び図１７に示すように、ブロック状の電池側係止部３１が形成されている。この電池側係止部３１は、上方に向かって略矩形状に開口した形態をなしており、電池側係止部３１における右側壁の上端部には内側に向かって突出した電池側係止爪３１Ａが形成されている。
【００２６】
単電池群２０の上面には、図１及び図３に示すように、前後方向に延びる電池用配線モジュール４０が取り付けられている。
電池用配線モジュール４０は、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。
【００２７】
フレキシブルプリント基板（以下、単に「ＦＰＣ」ともいう）４１は、図１５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。なお、図１３及び図１４では、導電路４２の図示省略している。
【００２８】
ＦＰＣ４１は、図７および図１３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に一体に形成された複数の導入片４４とを備えて構成されている。
【００２９】
ＦＰＣ本体部４３には、図１５に示すように、前後方向に延びる複数の導電路４２が集合した形態に形成されており、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の左右方向略中央部には、ＦＰＣ本体部４３を上下方向に貫通する矩形状の挿通孔４３Ａが前後方向に間隔を空けて複数並んで形成されている。また、ＦＰＣ本体部４３における導電路４２の後側の端末には後述する導入片４４の導入線部４５が形成されており、導電路４２の前側の端末には、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。
【００３０】
各導入片４４は、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）において、単電池２１毎に設けられている。また、各導入片４４は、ＦＰＣ本体部４３から離れる方向に突出して、その前端縁から下方に延びた短冊状に形成されている。
【００３１】
各導入片４４には、導入線部４５が形成されており、この導入線部４５は、ＦＰＣ本体部４３の導電路４２における後側の端末から延出されて一体に形成されている。また、導入線部４５は、例えば、ＦＰＣ本体部４３における導電路４２の後端部から導入片４４に向かって右方向に延びて、その側端部から導入片４４における下方に延びた部分の左右方向略中央部に配されるように下側に延びて形成されている。
【００３２】
導入片４４の前面における導入線部４５の下端部には、電極パッド（本発明の「電圧検知端子」の一例）４６が設けられている。電極パッド４６は、略矩形状をなし、導入片４４の表面を覆う保護フィルムを取り除くことで、導入片４４上に金属箔を露出させて形成されている。
【００３３】
また、電極パッド４６は、図５に示すように、単電池群２０の上面に電池用配線モジュール４０が組み付けられ、ＦＰＣ４１の導入片４４が単電池２１のばね部材２７の貫通孔２９に挿入されることで、単電池２１の電池側端子３０の前面に沿うように配されている。そして、電極パッド４６は、導入片４４がばね部材２７の貫通孔２９内において、金属板２８が弾性復帰しようとする弾性力により、電池側端子３０と共に、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとによって前後方向両側から弾性的に挟持されている。これにより、電極パッド４６は電池側端子３０側に付勢されると共に、電池側端子３０は電極パッド４６側に付勢され、電極パッド４６と電池側端子３０とが導通可能に接続されている。なお、電極パッド４６は、単電池２１の電池側端子３０に導通可能に接続されることで、単電池２１の電圧に関する情報を、導入線部４５及び導電路４２を通じて図示しないＥＣＵなどに取り込み、各単電池２１の電圧が検知されるようになっている。すなわち、電極パッド４６と電池側端子３０とがばね部材２７によって弾性的に挟持されて、電極パッド４６と電池側端子３０とが導通可能に接続されることで、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。
【００３４】
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。
連結ユニット６１は、図７及び図１３に示すように、ＦＰＣ４１が載置される載置部６２と、載置部６２の上面を覆うカバー６３とを備えて構成されている。
【００３５】
載置部６２は、前後方向に縦長な形態をなしており、載置部６２には、複数（本実施形態では２つ）の係合孔６４と複数（本実施形態では１０個）の治具挿入孔６５とが形成されている。
【００３６】
係合孔６４は、図１３に示すように、略矩形状をなし、載置部６２を上下方向に貫通して形成されている。また、係合孔６４は、載置部６２の左右方向略中央部において、ＦＰＣ本体部４３の挿通孔４３Ａと対応した位置に配されている。
【００３７】
治具挿入孔６５は、単電池群２０に対して電池用配線モジュール４０を組み付ける際に、連結ユニット６１の上方からばね部材２７を操作する治具を挿入するための孔とされている。治具挿入孔６５は、図１０及び図１１に示すように、略矩形状をなし、係合孔６４と同様に、載置部６２を上下方向に貫通して形成されている。また、治具挿入孔６５は、載置部６２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）において、ＦＰＣ４１の導入片４４に対応して形成されている。また、治具挿入孔６５には、図５及び図６に示すように、導入片４４が上方から下方に向かって挿通されている。
【００３８】
載置部６２の下部には、図４、図８及び図９に示すように、左右方向両側に突出する一対の係合突部６６が単電池２１毎に形成されている。この係合突部６６は、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に装着される際に、各単電池２１の収容部側凹部２６Ｂと受部側凹部２５Ａとの間に収容され、単電池群２０に対して電池用配線モジュール４０が前後左右に位置ずれしないように位置決めしている。これにより、各単電池２１に対してＦＰＣ４１の導入片４４を位置ずれさせることなく配することができるようになっている。
【００３９】
カバー６３は、図７、図１０及び図１４に示すように、載置部６２の上面を覆う第一覆い部６７と、治具挿入孔６５における単電池２１側とは反対側の上面を覆う第二覆い部６８とを備えて構成されている。
【００４０】
第一覆い部６７は、前後方向に縦長な矩形平板状をなし、載置部６２の左側縁に可撓性の第一ヒンジ６９を介して一体に形成されている。第一覆い部６７は、第一ヒンジ６９を屈曲変形させることで、載置部６２の上面を覆うように載置部６２の上方に配することができるようになっている。
【００４１】
第一覆い部６７の側縁部における第一ヒンジ６９とは反対側の位置には、載置部６２の各係合孔６４に係合される一対の弾性脚７０が複数（本実施形態では２つ）形成されている。
一対の弾性脚７０は、両弾性脚７０を互いに近付ける方向に弾性変形可能であって、両弾性脚７０がそれぞれ弾性変形することで、係合孔６４に上方から挿通され、弾性脚７０が弾性復帰することで両弾性脚７０の先端部が係合孔６４の下側周縁部に係合するように形成されている。これにより、載置部６２の上面を第一覆い部６７によって覆い、両弾性脚７０の先端部と係合孔６４の下側周縁部とを係合させることで、図１２に示すように、第一覆い部６７が開放できないように載置部６２に固定されている。なお、両弾性脚７０は、係合孔６４に挿通される際に、ＦＰＣ本体部４３の挿通孔４３Ａにも挿通され、連結ユニット６１内においてＦＰＣ本体部４３が移動しないように位置決めしている。
【００４２】
第二覆い部６８は、第一覆い部６７の側縁における第一ヒンジ６９とは反対側の位置に可撓性の第二ヒンジ（本発明の「ヒンジ」の一例）７１を介して一体に形成されている。
第二覆い部６８は、図１０及び図１１に示すように、前後方向に細長い形状をなしており、第二ヒンジ７１を屈曲変形させることで、第二覆い部６８のみを開放した状態にすることができる。これにより、第一覆い部６７が載置部６２に開放不能に保持固定された後、第一覆い部６７とは独立して載置部６２の上面を第二覆い部６８によって覆うことができるようになっている。すなわち、ＦＰＣ本体部４３の上面を第一覆い部６７によって覆った樹脂プロテクタ６０を単電池群２０の上面に配置した後で、治具挿入孔６５の上面を第二覆い部６８によって覆うことができるようになっている。
【００４３】
また、第二覆い部６８の側縁における第二ヒンジ７１とは反対側の位置には、左右方向に弾性変形可能な弾性係止片７２が形成されている。弾性係止片７２は、図７乃至図９に示すように、第二覆い部６８が治具挿入孔６５の上面を覆った状態において、第二覆い部６８の側縁から下方に延びた形態をなし、単電池２１の電池側係止部３１内に挿入可能に形成されている。弾性係止片７２の先端部には、右側外方に突出した係止爪７２Ａが形成されている。この係止爪７２Ａは、単電池２１における電池側係止部３１の電池側係止爪３１Ａと係止可能に形成されている。これにより、弾性係止片７２の係止爪７２Ａが電池側係止部３１内に挿入され、係止爪７２Ａと電池側係止爪３１Ａとが係止することで、図４に示すように、連結ユニット６１（樹脂プロテクタ６０）が単電池群２０に保持固定されるようになっている。
【００４４】
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。
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。
まず、図１３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、ＦＰＣ本体部４３の一端に導入片４４が形成されたＦＰＣ４１を用意する。そして、ＦＰＣ４１の導入片４４を載置部６２に形成された治具挿入孔６５に挿通させて、図１４に示すように、載置部６２の上面にＦＰＣ４１を載置する。
【００４５】
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の上面を覆うように第一覆い部６７を載置部６２に配し、ＦＰＣ本体部４３の挿通孔４３Ａと第一覆い部６７の係合孔６４とに弾性脚７０を挿通させて、図１２に示すように、弾性脚７０の先端部を係合孔６４の下側周縁部に係合させることで、第一覆い部６７を開放できないように載置部６２に固定する。このようにして、連結ユニット６１内に配されたＦＰＣ本体部４３は、図１０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、ＦＰＣ本体部４３は、挿通孔４３Ａに弾性脚７０が挿通されることで連結ユニット６１内において位置決めされ、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ることで、ＦＰＣ本体部４３が他の部材と接触して破損しないように保護することができるようになっている。
【００４６】
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。
図６、図１７及び図１８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。
詳細には、単電池群２０の上方に第二覆い部６８が開放された状態の電池用配線モジュール４０を用意し、各単電池２１のばね部材２７に対して電池用配線モジュール４０の各導入片４４が配されるように配置する。次に、樹脂プロテクタ６０の上方から図示しない治具を治具挿入孔６５に挿入し、ばね部材２７の金属板２８の一端２８Ａを上方から押圧して、貫通孔２９の前縁２９Ａと電池側端子３０との間の大きくなった隙間に導入片４４を挿入する。そして、貫通孔２９の前縁２９Ａと電池側端子３０との間に導入片４４が挿入できたところで、治具を引き抜く。これにより、導入片４４と電池側端子３０とは、貫通孔２９の前縁２９Ａと金属板２８の他端２８Ｂとによって弾性的に挟持され、電極パッド４６と電池側端子３０とが導通可能に接続される。なお、図６は、第二覆い部６８が治具挿入孔６５の上面を覆った状態であり、治具を治具挿入孔６５に挿入する際に、第二覆い部６８は開放される。
【００４７】
最後に、治具が引き抜かれた治具挿入孔６５の上面を第二覆い部６８で覆い、弾性係止片７２を電池側係止部３１内に挿入することで、係止爪７２Ａと電池側係止爪３１Ａとが係止される。これにより、図４に示すように、電池用配線モジュール４０が単電池群２０に保持固定され、電池モジュール１０が完成する。
【００４８】
ところで、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、本実施形態によると、導入片４４がフレキシブルプリント基板によって形成されているので、導入片４４の折り曲げ位置を前後させることで、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。
【００４９】
以上のように、本実施形態によると、ばね部材２７によって導入片４４と電池側端子３０とが弾性的に挟持され、電極パッド４６と電池側端子３０とが互いに接するように付勢されることで、電極パッド４６と電池側端子３０とを導通可能に接続することができる。これにより、各単電池２１の電圧検知を確実に行うことができる。
また、導入片４４を電池側端子３０に沿って配し、ばね部材２７によって導入片４４と電池側端子３０とを弾性的に挟持することで、電極パッド４６と電池側端子３０とを接続状態にすることができるので、従来のように、ナット８２を電極端子に締め付けて電圧検知端子と電極端子とを接続状態にする必要がなく、電極パッド４６と電池側端子３０との接続作業を容易に実施することができる。
【００５０】
また、本実施形態によると、導入片４４上に金属箔を露出して形成した電極パッド４６を電池側端子３０に接続する構造となっているので、導電線部上に別体の金属端子を接続したものに比べて、電池用配線モジュール４０の部品点数を低減させることができると共に、導電線部上に金属端子を実装する作業工数を減らすことができるので、電池用配線モジュール４０の製造コストを低減させることができる。
【００５１】
また、本実施形態によると、樹脂プロテクタ６０に治具を挿入するための治具挿入孔６５が形成されているので、樹脂プロテクタ６０の上方から治具を挿入してばね部材２７を操作することができるので、単電池２１の構造を複雑にすることなく、ばね部材２７によって電極パッド４６と電池側端子３０とを容易に挟持させることができる。
また、本実施形態によると、フレキシブルプリント基板４１を用いることで、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４０を軽量化することができるようになっている。
【００５２】
さらには、本実施形態によると、ＦＰＣ本体部４３と治具挿入孔６５とを、第一覆い部６７及び第二覆い部６８によって個別に覆うことができるので、ＦＰＣ本体部４３を保護した状態で電池用配線モジュール４０を単電池群２０の上面に配置し、治具挿入孔６５から治具を取り除いた後に、治具挿入孔６５の上面を第二覆い部によって覆うことができるので、最終的にＦＰＣ４１全体を全周に亘って保護することができるようになっている。
【００５３】
＜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。
【００５４】
（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、導入片４４と電池側端子３０とがばね部材２７によって弾性的に挟持されることで、電極パッド４６と電池側端子３０とが接続される構成としたが、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、板ばねなどによって、導入片４４を電池側端子３０に対して付勢する構成にしてもよい。
（３）上記実施形態では、導入片４４の保護フィルムを取り除き、金属箔を露出させることで電圧検知端子を構成したが、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、導入片４４の保護フィルムを取り除き、露出した金属箔に別体の金属端子を接続することで電圧検知端子を構成してもよい。
（４）上記実施形態では、ＦＰＣ本体部４３と治具挿入孔６５とを第一覆い部６７及び第二覆い部６８によって個別に覆う構成としたが、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、ＦＰＣ本体部４３と治具挿入孔６５とを一つの覆い部によって一括して覆う構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２０：単電池群
２１：単電池
２６：収容部
３０：電池側端子
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：導入線部
４６：電極パッド（電圧検知端子）
６０：樹脂プロテクタ（絶縁支持部材）
６５：治具挿入孔
６７：第一覆い部
６８：第二覆い部
７１：第二ヒンジ（ヒンジ）
７２：ばね部材（付勢手段）
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、
前記単電池の積層方向に延びて形成された複数本の導電路を集合させてなる集合導電線路と、
前記導電路の一方の端末に設けられ、前記単電池の所定個数毎に配された導入線部と、
前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、
前記導入線部に設けられ、前記電極端子と接続して前記単電池に設けられた電池側端子に沿って配されて、前記単電池に設けられた付勢手段によって前記電池側端子側に付勢されることで、前記電池側端子と接触状態となる電圧検知端子を備え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の前記導電路から一体に延出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】
前記電圧検知端子は、前記導入線部の端部に金属箔を露出して形成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】
前記付勢手段は、前記絶縁支持部材側に開口して前記単電池に設けられた収容部に収容され、前記絶縁支持部材側から挿入される前記電圧検知端子と前記電池側端子とを弾性的に挟持することで前記電圧検知端子を前記電池側端子に付勢するばね部材であって、
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路を載置して、前記単電池群に組み付けられる載置部を備え、
前記載置部は、同載置部を前記単電池群に組み付ける際に、前記単電池側とは反対側から前記ばね部材を操作する治具を挿入するための治具挿入孔を有し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】
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路における前記単電池側とは反対側の面を覆う第一覆い部と、前記第一覆い部に可撓性のヒンジを介して設けられ、前記治具挿入孔の前記単電池側とは反対側の面を覆う第二覆い部とを備えてい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】
前記付勢手段が、前記電圧検知端子と前記電池側端子とを接続した状態に弾性的に挟持するばね部材である単電池と、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載された電池用配線モジュールとを備えた電池モジュール。
【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、
前記単電池の積層方向に延びて形成された複数本の導電路を集合させてなる集合導電線路と、
前記導電路の一方の端末に設けられ、前記単電池の所定個数毎に配された導入線部と、
前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、
前記導入線部に設けられ、前記電極端子と接続して前記単電池に設けられた電池側端子に沿って配されて、前記単電池に設けられた付勢手段によって前記電池側端子側に付勢されることで、前記電池側端子と接触状態となる電圧検知端子を備え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の前記導電路から一体に延出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】
前記電圧検知端子は、前記導入線部の端部に金属箔を露出して形成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】
前記付勢手段は、前記絶縁支持部材側に開口して前記単電池に設けられた収容部に収容され、前記絶縁支持部材側から挿入される前記電圧検知端子と前記電池側端子とを弾性的に挟持することで前記電圧検知端子を前記電池側端子に付勢するばね部材であって、
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路を載置して、前記単電池群に組み付けられる載置部を備え、
前記載置部は、同載置部を前記単電池群に組み付ける際に、前記単電池側とは反対側から前記ばね部材を操作する治具を挿入するための治具挿入孔を有し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】
前記絶縁支持部材は、前記集合導電線路における前記単電池側とは反対側の面を覆う第一覆い部と、前記第一覆い部に可撓性のヒンジを介して設けられ、前記治具挿入孔の前記単電池側とは反対側の面を覆う第二覆い部とを備えてい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】
前記付勢手段が、前記電圧検知端子と前記電池側端子とを接続した状態に弾性的に挟持するばね部材である単電池と、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載された電池用配線モジュールとを備えた電池モジュール。
【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１９】
【図２０】
【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１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−９３３０７（Ｐ２０１３−９３３０７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３２７４４（Ｐ２０１２−１３２７４４）
【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１６日（２０１３．５．１６）
【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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