電池配線モジュール
【課題】電子部品を実装したフレキシブルプリント基板の適用を可能とした電池配線モジュールを提供する。
【解決手段】正極及び負極の電極端子１４を有する複数の単電池１１が並べられた単電池群１２に取り付けられて電極端子１４間を接続する電池配線モジュール１５であって、電極端子１４間を接続する複数のバスバー４０が保持された樹脂プロテクタ５０Ｂと、樹脂プロテクタ５０Ｂに保持されかつバスバー４０を介して取り込んだ単電池１１に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品３５，３５Ａが実装されたフレキシブルプリント基板２１Ｂと、フレキシブルプリント基板２１Ｂに裏張りされた複数の補強板４５Ａ，４５Ｂと、が具備されている。
【解決手段】正極及び負極の電極端子１４を有する複数の単電池１１が並べられた単電池群１２に取り付けられて電極端子１４間を接続する電池配線モジュール１５であって、電極端子１４間を接続する複数のバスバー４０が保持された樹脂プロテクタ５０Ｂと、樹脂プロテクタ５０Ｂに保持されかつバスバー４０を介して取り込んだ単電池１１に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品３５，３５Ａが実装されたフレキシブルプリント基板２１Ｂと、フレキシブルプリント基板２１Ｂに裏張りされた複数の補強板４５Ａ，４５Ｂと、が具備されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極端子を備えた単電池を複数並べた単電池群に電池配線モジュールが取り付けられた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。この種の電池モジュールは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に取り付けられて、車両の駆動源として使用される。
上記の電池配線モジュールは、電極端子間を接続する複数のバスバーと、このバスバーを保持する樹脂プロテクタとを備えており、各バスバーには電線の一方の端部が接続されているとともに、電線の他方の端部はＥＣＵに接続されていて、ＥＣＵが電線を介して単電池の状態を監視するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４９０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の電池配線モジュールは端的には、樹脂プロテクタに対して各バスバーに接続された複数の電線が配線された構造であるため、単電池の個数が増えてバスバーの個数も増大すると、バスバーに接続される電線の本数も増大し、その結果電池配線モジュールが全体として大型化する嫌いがある。
【０００５】
そこで、電線に代えて、複数の導電路が形成されたフレキシブルプリント基板によってバスバーとＥＣＵとを接続することが提案され、これにより配線密度を向上できるとともに、電池配線モジュールの小型化が期待できる。さらに、フレキシブルプリント基板に形成された導電路に電子部品を接続することにより、ＥＣＵの機能を有する回路をフレキシブルプリント基板上に形成することも考えられ、そうすると電池配線モジュールが一層小型化されることが期待される。
【０００６】
しかしながら、車両に積載される電池モジュールでは振動を受けることが避けられず、そのため電池配線モジュールにフレキシブルプリント基板を適用した場合には、特に電子部品の実装領域で振動に起因して破壊することが懸念され、実用化の妨げとなっていた。
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、その目的は、電子部品を実装したフレキシブルプリント基板の適用を可能とした電池配線モジュールを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池が並べられた単電池群に取り付けられて前記電極端子間を接続する電池配線モジュールであって、前記電極端子間を接続する複数のバスバーが保持された樹脂プロテクタと、前記樹脂プロテクタに保持されかつ前記バスバーを介して取り込んだ前記単電池に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品が実装されたフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に裏張りされた複数の補強板と、が具備されたところに特徴を有する。
【０００８】
上記構成によれば、補強板を裏張りすることによりフレキシブルプリント基板における電子部品の実装領域の補強ができ、同実装領域が振動に起因して破壊すること等が防止される。そのため、電池配線モジュールについて電子部品を実装したフレキシブルプリント基板を適用することが可能となり、ひいては一層小型化された電池配線モジュールを得ることができる。
【０００９】
また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記補強板が前記バスバーから一体に延出して形成されている。補強板を別途備えたものと比較すると、部品点数並びに組付工数の削減が図られる。
【００１０】
（２）前記補強板は接着剤を介して前記フレキシブルプリント基板の裏面に貼り付けられるようになっており、前記補強板には接着剤の進入を許容する進入孔が開口されている。貼り付け時に接着剤が進入孔に進入することで補強板のずれ止めが図られ、強固に裏張りすることができる。
（３）フレキシブルプリント基板の裏面には電気回路を構成する導電路以外の銅箔が併せて配設されている。電磁的シールド機能を発揮することに有効となる。
【００１１】
（４）前記樹脂プロテクタには、前記補強板が載置される補強板載置部が設けられ、この補強板載置部には、前記補強板と前記フレキシブルプリント基板とに整合して開口された貫通孔に貫通するピンが立てられている。補強板とフレキシブルプリント基板とのずれが規制されて、補強板がより強固に裏張りされる。
【００１２】
（５）前記樹脂プロテクタには、前記補強板載置部の上面を覆うカバーが開閉可能に設けられ、このカバーの裏面には、前記補強板載置部から立てられた前記ピンの突出端が嵌合される嵌合孔が形成されている。ピンを利用してカバーを正規の閉鎖状態により確実に保持することができる。
【００１３】
（６）前記フレキシブルプリント基板は、前記補強板が裏張りされた領域の間ごとにヒンジ部が設けられた形態で形成され、前記樹脂プロテクタは、複数に分割された連結ユニットが前記フレキシブルプリント基板を介して一連に繋がって構成されている。フレキシブルプリント基板のヒンジ部が伸縮して隣り合う連結ユニットの間隔が変化しつつ樹脂プロテクタの長さが調整され、単電池群との取付誤差が吸収される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電池配線モジュールについて電子部品を実装したフレキシブルプリント基板を適用することが可能となり、ひいては一層小型化された電池配線モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の電池モジュールの分解斜視図
【図２】同平面図
【図３】ＦＰＣの斜視図
【図４】同平面図
【図５】導電路等の配線形態を示す概略図
【図６】２穴バスバーの斜視図
【図７】同平面図
【図８】１穴バスバーの斜視図
【図９】同平面図
【図１０】バスバー並びに電子部品が装着されたＦＰＣの斜視図
【図１１】同平面図
【図１２】同拡大側面図
【図１３】連結ユニットの斜視図
【図１４】同平面図
【図１５】同側面図
【図１６】バスバー等が装着されたＦＰＣが樹脂プロテクタに収容された状態の平面図
【図１７】同底面図
【図１８】同表側から視た斜視図
【図１９】同裏側から見た斜視図
【図２０】電池配線モジュールの平面図
【図２１】同表側から視た斜視図
【図２２】同裏側から見た斜視図
【図２３】同拡大側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図２３に基づいて説明する。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駆動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１４個）の単電池１１が横並びに配置された単電池群１２と、単電池群１２に取り付けられて複数の単電池１１を接続する電池配線モジュール１５とから構成されている。
【００１７】
（単電池群１２）
図１に示すように、単電池１１は、扁平な略直方体形状をなしており、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の上面には、両端部寄りの位置に、一対の電極端子１４が上方に突出して形成されている。一対の電極端子１４の一方は正極であり、他方は負極である。電極端子１４は、雄ねじ状に形成されている。各単電池１１の正負の向きは、互いに隣り合う単電池１１において逆向きになっており、これにより互いに異極の電極端子１４が隣り合うように構成されている。電極端子１４は電池配線モジュール１５に収容されたバスバー４０を挟んでナット（図示せず）で締め付けられる。複数の単電池１１は、詳しくは図示しないが、保持板等の公知の固定手段により固定されている。
【００１８】
（電池配線モジュール１５）
図２に示すように、単電池群１２の上面には、単電池１１の並び方向に沿って細長い電池配線モジュール１５が配置されている。
電池配線モジュール１５は大まかには、電極端子１４間を接続する複数のバスバー４０が保持された樹脂プロテクタ５０と、樹脂プロテクタ５０に保持されたフレキシブルプリント基板２０（以下、単にＦＰＣ２０という。）とを備えている。後記するように、樹脂プロテクタ５０は２本が互いに平行に配される一方、ＦＰＣ２０はＵ字形をなして形成されている。
【００１９】
（ＦＰＣ２０）
先にＦＰＣ２０を説明する。ＦＰＣ２０は、図３及び図４に示すように、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一面、または両面にプリント配線技術により導電路３１（図５参照）が形成された構造である。
ＦＰＣ２０は全体としては、２列のＦＰＣ帯２１の一端部同士を連結部２２で連結してなるＵ字形に形成されている。
【００２０】
２列のＦＰＣ帯２１のうち第１ＦＰＣ帯２１Ａ（図４の上側）は、裏面のみに導電路３１が形成されているのに対して、第２ＦＰＣ帯２１Ｂ（同図の下側）は裏面と表面との両面に導電路３１が形成されている。したがって、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面が、電子部品３５等が実装される実装面となっている。
【００２１】
第１ＦＰＣ帯２１Ａは、長さ方向に沿って７つの単位領域２４Ａに等分されている。各単位領域２４Ａの長さは、隣り合う単電池１１を２個を合わせた厚さにほぼ匹敵する。各単位領域２４Ａの間には、余長吸収機能を果たすヒンジ部２５が、下向きに膨出形成されている。
【００２２】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂは、長さ方向に沿って６つの単位領域に分割されており、ここで中央部の４つの単位領域２４Ｂは、第１ＦＰＣ帯２１Ａの単位領域２４Ａと同じく単電池１１の２個分の厚さに相当する長さを有するのに対して、両端の２個の単位領域２４Ｃは、単電池１１の３個分の厚さに相当する長さを有している。各単位領域２４Ｂ，２４Ｃの間には、同じく余長吸収機能を果たすヒンジ部２５が、下向きに膨出形成されている。
第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとでは、それぞれの単位領域２４Ａと２４Ｂ，２４Ｃが、単電池１１の１個分ピッチがずれて、千鳥状に配されている。
以下において、単位領域２４Ａ，２４Ｂ及び２４Ｃについて、共通の説明を行う場合は、単位領域２４として説明する場合がある。
【００２３】
第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂの裏面には、詳しくは後記するように、バスバー４０に一体形成された補強板４５が、各単位領域２４ごとに裏張りされるようになっている。バスバー４０は単電池１１の電圧に関する情報を取り込む検知端子として併せて機能するようになっており、そのため第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂの裏面には、図５に概略的に示すように、各単位領域２４ごとにランド３０と、同ランド３０から導出された導電路３１が形成されている。
なお、各単位領域２４には、同図に示すように、ランド３０と同ランド３０と接続された導電路３１以外に、複数本の銅箔３２が、上記のランド３０並びに導電路３１とは、絶縁された形態で形成されている。また、ヒンジ部２５にも、導電路３１以外に銅箔３２が形成されている。
【００２４】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面には、図１０に参照して示すように、例えば各単位領域２４Ｂ，２４Ｃごとに、電子部品３５がリフロー半田付け等の公知の手法により導電路３１に対して接続されている。電子部品３５にはＣＰＵ３５Ａも含まれ、同じく導電路３１に接続されている。
これによりＦＰＣ２０には、バスバー４０を介して取り込んだ単電池１１の電圧に関する情報をＣＰＵ３５Ａで演算処理する電圧検知回路が構成されるようになっている。第２ＦＰＣ帯２１Ｂの自由端には、上記ＣＰＵ３５Ａにおける演算信号を外部に送出するべく外部コネクタ（図示せず）と接続されるコネクタ部３６が取り付けられるようになっている。
【００２５】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂにおける中央部の１個の単位領域２４Ｂと、両端の２個の単位領域２４Ｃとには、その内側縁から突出するようにしてサーミスタ取付片３７が形成されている。サーミスタ取付片３７は、単位領域２４の内側縁に沿って形成された細片が直角姿勢に曲げ形成されたのち、その先端部にＵ字形に曲げ形成された取付部３７Ａが設けられた形状であって、取付部３７Ａの下面にサーミスタ３８が装着されるようになっている（図１２参照）。同サーミスタ３８は対応する単電池１１の温度を検出し、その温度検知信号を導電路３１を介してＣＰＵ３５Ａに送出するように機能する。
【００２６】
（バスバー４０）
次に、隣り合う単電池１１の電極端子１４間を接続するバスバー４０について説明する。バスバー４０は、一部既述したように、単電池１１群側の電圧を検知する検知端子として併せて機能するものであり、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属板をプレス加工して形成され、１３個の２穴バスバー４０Ａと２個の１穴バスバー４０Ｂとが準備される。
【００２７】
２穴バスバー４０Ａは、図６及び図７に示すように、単電池１１の電極端子１４が挿通される２個の端子挿通孔４２を所定間隔を開けて開口した長寸の平面長方形をなす本体部４１Ａを備えている。一方、１穴バスバー４０Ｂは、図８及び図９に示すように、単電池１１の電極端子１４が挿通される単一の端子挿通孔４２を開口した長寸の平面長方形をなす本体部４１Ｂを備えている。
【００２８】
さて、各バスバー４０Ａ，４０Ｂには、補強板４５Ａ，４５Ｂが一体形成されている。２穴バスバー４０Ａを例に採ると、本体部４１Ａの一側縁側に垂直部４３Ａを介して補強板４５Ａが一段上がった段差状に形成されている。補強板４５Ａは、第１ＦＰＣ帯２１Ａの単位領域２４Ａと第１ＦＰＣ帯２１Ｂの単位領域２４Ｂにおける裏面のほぼ全面に当たる平面長方形に形成されている。なお、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの両端の単位領域２４Ｃでは、２／３の領域に当たるようになっている。
１穴バスバー４０Ｂでは、補強板４５Ｂは同じく本体部４１Ｂの一側縁側に垂直部４３Ｂを介して一段上がった段差状に形成されている。１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂは、本体部４１Ｂと同様に短寸に形成され、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの両端の単位領域２４Ｃにおける残りの１／３の領域に当たるようになっている。
【００２９】
両バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂにおけるほぼ四隅に対応する位置には、位置決め用の貫通孔４６が形成されている。なお、ＦＰＣ２０の各単位領域２４にも、上記した補強板４５Ａ，４５Ｂの貫通孔４６と整合した貫通孔３４が形成されている。
両バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂにおける周縁部には、後記する接着剤の進入を許容する進入孔４７が適宜に開口されている。
【００３０】
（樹脂プロテクタ５０）
樹脂プロテクタ５０は、一部既述したように、ＦＰＣ２０の２辺を構成する第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとに対応して、２本が互いに平行に配されている。
一方（図２の上側）の樹脂プロテクタ５０Ａ（以下、第１樹脂プロテクタ５０Ａという。）は、第１ＦＰＣ帯２１Ａの単位領域２４Ａと対応するようにして、７個の連結ユニット５１Ａから構成されている。
他方（図２の下側）の樹脂プロテクタ５０Ｂ（以下、第２樹脂プロテクタ５０Ｂという。）は、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの単位領域２４Ｂ，２４Ｃと対応するようにして、６個の連結ユニットから構成されており、ここで中央部の４個の連結ユニット５１Ｂは、上記した第１樹脂プロテクタ５０Ａを構成する連結ユニット５１Ａと長さが同じであるのに対して、両端の２個の連結ユニット５１Ｃ，５１Ｄは、単位領域２４Ｃに対応して全体として長いものに形成されている。
【００３１】
連結ユニットの基本的な構造を、第２樹脂プロテクタ５０Ｂの中央部に配される連結ユニット５１Ｂを例に採って説明する。
連結ユニット５１Ｂは、図１３ないし図１５に示すように、２穴バスバー４０Ａにおける本体部４１Ａが収容される本体部収容部５３Ｂと、補強板４５Ａが載置される補強板載置部５４Ｂとが並んで形成されているとともに、補強板載置部５４の側縁には、補強板載置部５４の上面を覆うカバー５５Ｂがヒンジ５６を介して揺動開閉可能に形成されている。
【００３２】
本体部収容部５３Ｂは、２穴バスバー４０Ａの本体部４１Ａを上方から緊密に挿入可能な箱形に形成されており、同本体部収容部５３Ｂの底面には、本体部４１Ａにおける２個の端子挿通孔４２の形成位置を外部に開口するべく２個の窓孔５７が形成されている。本体部収容部５３Ｂにおける補強板載置部５４Ｂと反対側の側壁５９Ｘには、本体部４１Ａの一側縁における長さ方向の中央部に係止して抜け止めする係止爪５８が形成されている。
【００３３】
補強板載置部５４Ｂは、上記した本体部収容部５３Ｂにおける側壁５９Ｙの略中央高さ位置から張り出すようにして形成されている。したがって当該側壁５９Ｙの上部側は切除されている。補強板載置部５４Ｂの四隅にはピン６０が立てられており、同ピン６０が、上記した補強板４５Ａ，４５ＢとＦＰＣ２０とに整合して開口された貫通孔４６，３４に貫通可能となっている。
補強板載置部５４Ｂの前後の端縁のうち前縁（図１４の下側）には、一対の連結片６２が突出形成されているとともに、後縁には、同連結片６２を摺動可能に受け入れる受け部６３が形成されている。
【００３４】
カバー５５Ｂは、補強板載置部５４Ｂの上面の全面を覆うことが可能な大きさに形成されている。カバー５５Ｂの裏面には、その中央部に、ＦＰＣ２０の表面に実装された電子部品３５を嵌めて逃がす浅い逃がし凹部６５が形成されており、その回りに押さえリブ６６が形成されている。
カバー５５Ｂの揺動端側の端縁における両端には、一対のロック片６７が裏側に突出して形成されている一方、上記した本体部収容部５３Ｂの側壁５９Ｙにおける両端部には、ロック片６７が弾性的に係止するロック部６８が設けられている。また、カバー５５Ｂの裏面の四隅には、補強板載置部５４の四隅に立てられたピン６０の先端が嵌る嵌合孔６９が形成されている。
【００３５】
図１８に示すように、第２樹脂プロテクタ５０Ｂの自由端側に配される連結ユニット５１Ｃは、本体部収容部５３Ｃが、２穴バスバー４０Ａにおける本体部４１Ａと、１穴バスバー４０Ｂの本体部４１Ｂとを隔絶して収容可能な形状となっている。補強板載置部５４Ｃは、第２ＦＰＣ帯２１Ｂにおける自由端側の単位領域２４Ｃに裏張りされた２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａと１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂが載置可能な形状に形成され、さらにコネクタ部３６が設けられた第２ＦＰＣ帯２１Ｂの自由端が載置可能なコネクタ部載置部７０が延出形成されている。
カバー５５Ｃは、補強板載置部５４Ｃの上面の全面を覆うことが可能な大きさに形成されているとともに、上記のコネクタ部３６を覆う保護カバー７１が一体形成されている。
【００３６】
第２樹脂プロテクタ５０Ｂの連結端側に配される連結ユニット５１Ｄは、本体部収容部５３Ｄが、２穴バスバー４０Ａにおける本体部４１Ａと、１穴バスバー４０Ｂの本体部４１Ｂとを隔絶して収容可能な形状となっている一方、補強板載置部５４Ｄは、第２ＦＰＣ帯２１Ｂにおける連結端側の単位領域２４Ｃに裏張りされた２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａと１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂが載置可能な形状であって、かつ第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとの連結部２２の端部が載置される連結部載置部７２が延出形成されている。 カバー５５Ｄは、補強板載置部５４Ｄから連結部載置部７２に亘る上面の全面を覆うことが可能な大きさに形成されている。
両連結ユニット５１Ｃ，５１Ｄともに、その他の形状については、上記した連結ユニット５１Ｂと同様である。
【００３７】
第１樹脂プロテクタ５０Ａを構成する７個の連結ユニット５１Ａは、本体部収容部５３Ａ、補強板載置部５４Ａ及びカバー５５Ａを備える等の基本的な構造は、上記した第２樹脂プロテクタ５０Ｂの中央部の連結ユニット５１Ｂと同様であり、相違する点は、カバー５５Ａの裏面において、逃がし凹部が形成されておらず、裏面のほぼ全面にわたって押さえリブ６６が形成されている。
【００３８】
なお、各連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄにおける本体部収容部５３Ａ〜５３Ｄの外面には、ＦＰＣ２０に一体形成されたサーミスタ取付片３７の取付部３７Ａを保持する保持部７５が形成されており、サーミスタ取付片３７の基部側を、本体部収容部５３の側面若しくは本体部収容部５３内に形成された取付溝７６に挿通しつつ、先端の取付部３７Ａが保持部７５に嵌められて保持されるようになっている。
【００３９】
（組立手順）
本実施形態に係る電池モジュール１０の組立手順の一例を説明する。
図１に示すように、図示１４個の単電池１１を、隣り合う単電池１１において正負が逆向きとなった形態で重ねて並べることにより、単電池群１２が形成される。
一方、図３に示すように、第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとを連結部２２で連結したＵ字形をなすＦＰＣ２０が形成され、図１０に示すように、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面に対し、ＣＰＵ３５Ａを含む電子部品３５をリフロー半田付けにより実装する。併せてコネクタ部３６も装着する。またサーミスタ取付片３７の取付部３７Ａとなる部分にサーミスタ３８が装着され、そののち曲げ形成されて所定形状のサーミスタ取付片３７が形成される。
【００４０】
上記のように電子部品３５等が実装されたＦＰＣ２０に対して、補強板４５Ａ，４５Ｂが裏張りされる。第１ＦＰＣ帯２１Ａでは、７つの単位領域２４Ａの裏面に対して、それぞれ２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａが裏張りされ、より詳細には、単位領域２４Ａの裏面全面に導電性接着剤が塗布されたのち、２穴バスバー４０Ａの本体部４１Ａが内側（第２ＦＰＣ帯２１Ｂ側）を向いた姿勢で、補強板４５Ａが、貫通孔４６，３４を整合させつつ対応する単位領域２４Ａの裏面に押し付けられることで貼り付けられる。
【００４１】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂでは、その中央の４つの単位領域２４Ｂの裏面については、２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａが、上記と同じ要領により導電性接着剤を介して全面に貼り付けられる。両端の単位領域２４Ｃの裏面には、２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａと１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂとが、間隔を開けて内外に並んだ形態で、同じく導電性接着剤を介して全面に貼り付けられる。
以上により、バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂで裏張りされ、言い換えるとバスバー４０Ａ，４０Ｂを一体的に取り付けたＦＰＣ２０が形成される。
【００４２】
一方、７個の連結ユニット５１Ａが、連結片６２を受け部６３に挿通しつつ繋がれることで第１樹脂プロテクタ５０Ａが形成され、また、連結ユニット５１Ｃ，５１Ｄの間に４個の連結ユニット５１Ｂを配して、同様に連結片６２を受け部６３に挿通しつつ繋ぐことによって第２樹脂プロテクタ５０Ｂが形成される。この第１樹脂プロテクタ５０Ａと第２樹脂プロテクタ５０Ｂとが、所定間隔を開けて互いに平行に配される。
【００４３】
この状態から、ＦＰＣ２０が樹脂プロテクタ５０Ａ，５０Ｂに対して収容される。詳細には、ＦＰＣ２０に装着されたバスバー４０Ａ，４０Ｂの本体部４１Ａ，４１Ｂが対応する連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄの本体部収容部５３Ａ〜５３Ｄの底部まで押し込まれ、係止爪５８により抜け止めされる。それに併せて、同バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂ並びにその補強板４５Ａ，４５Ｂが裏張りされたＦＰＣ２０が、補強板載置部５４に立てられたピン６０を貫通孔４６，３４に貫通させつつ補強板載置部５４Ａ〜５４Ｄ上に載置される。
【００４４】
すべてのバスバー４０Ａ，４０Ｂの連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄへの収容が完了したら、各連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄに設けられたカバー５５Ａ〜５５Ｄをヒンジ５６を中心として揺動させて閉じる。カバー５５Ａ〜５５Ｄは、裏面の嵌合孔６９にピン６０の先端を嵌めて位置合わせされつつ閉じられ、正規に閉じられたところで、ロック片６７が相手のロック部６８に係止して閉鎖状態にロックされる。
これにより、第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面、並びにコネクタ部３６の上面が覆われた形態の完成品としての電池配線モジュール１５が形成される。
【００４５】
以上のように形成された電池配線モジュール１５が、図１に示すように、単電池群１２の上面の所定位置に被せられ、２穴バスバー４０Ａ及び１穴バスバー４０Ｂの端子挿通孔４２に、単電池１１の対応する電極端子１４をそれぞれ挿通し、各電極端子１４にナットを螺合させて締め付けることにより、電極端子１４とバスバー４０Ａ，４０Ｂとが接続される。これを以て電池モジュール１０が形成されることになる。
なお、このときＦＰＣ２０に形成されたヒンジ部２５が伸縮して隣り合う連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄの間隔が変化しつつ樹脂プロテクタ５０Ａ，５０Ｂの長さが調整され、単電池群１２との取付誤差が吸収される。
【００４６】
（本実施形態の作用及び効果）
本実施形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
補強板４５Ａ，４５Ｂを裏張りすることによりＦＰＣ２０における電子部品３５の実装領域の補強ができ、同実装領域が振動に起因して破壊すること等が防止される。そのため、電池配線モジュール１５について電子部品３５を実装したＦＰＣ２０を適用することが可能となり、ひいては一層小型化された電池配線モジュール１５を得ることができる。
補強板４５Ａ，４５Ｂは、バスバー４０Ａ，４０Ｂから一体に延出して形成しているから、補強板を別途備えたものと比較すると、部品点数並びに組付工数の削減が図られ、ひいては安価に対応することができる。
【００４７】
ＦＰＣ２０に対して補強板４５Ａ，４５Ｂを裏張りするに当たっては、導電性接着剤により補強板４５Ａ，４５Ｂを貼り付けるようにしているが、補強板４５Ａ，４５Ｂには適宜に進入孔４７が開口されていて、貼り付け時に導電性接着剤が進入孔４７に進入することで補強板４５Ａ、４５Ｂのずれ止めが図られ、強固に裏張りすることができる。
なお、ＦＰＣ２０の裏面には、導電路３１以外に銅箔３２が予め配されているから、電磁的シールド機能を発揮することに有効となる。
【００４８】
ＦＰＣ２０に補強板４５Ａ，４５Ｂが裏張りされた部分では、同補強板４５Ａ，４５Ｂが連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄの補強板載置部５４Ａ〜５４Ｄに載置された際に、補強板載置部５４Ａ〜５４Ｄに立てられたピン６０が、補強板４５Ａ，４５ＢとＦＰＣ２０とに整合して開口された貫通孔４６，３４に貫通される構造となっている。これにより、補強板４５Ａ，４５ＢとＦＰＣ２０との板面に沿った方向のずれが規制され、補強板４５Ａ，４５Ｂがより強固に裏張りされる。
カバー５５Ａ〜５５Ｄの裏面には、ピン６０の突出端が嵌合される嵌合孔６９が形成されており、そのため、ピン６０を利用してカバー５５Ａ〜５５Ｄを正規の閉鎖状態により確実に保持することができる。
【００４９】
＜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）ＦＰＣに補強板を裏張りする手段して、上記実施形態では導電性接着剤で接着する場合を例示したが、導電性を有しない接着剤で接着したり、あるいはリフロー半田付けで貼り付ける等、他の貼着手段を採用しても良い。
（２）上記実施形態では、電子部品を実装するのをＦＰＣのうちの一方のＦＰＣ帯に集約したから、もう一方のＦＰＣ帯については補強板を裏張りすることを割愛してもよい。
（３）電子部品の実装については、ＦＰＣを構成する両ＦＰＣ帯に亘って行ってもよく、そのようなものにも本発明は同様に適用することができる。
【００５０】
（４）ＦＰＣに裏張りする補強板はバスバーとは別体として備えてもよく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（５）上記実施形態に示した電池配線モジュールの組付手順はあくまでも一例であって、例えばＦＰＣにバスバーを装着したのちに電子部品等を実装する等、適宜に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…電池モジュール
１１…単電池
１２…単電池群
１４…電極端子
１５…電池配線モジュール
２０…ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
２１Ｂ…第２ＦＰＣ帯
２４Ｂ，２４Ｃ…単位領域
２５…ヒンジ部
３１…導電路
３４…貫通孔
３５…電子部品
３５Ａ…ＣＰＵ
４０，４０Ａ，４０Ｂ…バスバー
４１Ａ，４１Ｂ…本体部
４５Ａ，４５Ｂ…補強板
４６…貫通孔
４７…進入孔
５０，５０Ａ，５０Ｂ…樹脂プロテクタ
５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ…連結ユニット
５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ…補強板載置部
５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ…カバー
６０…ピン
６９…嵌合孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極端子を備えた単電池を複数並べた単電池群に電池配線モジュールが取り付けられた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。この種の電池モジュールは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に取り付けられて、車両の駆動源として使用される。
上記の電池配線モジュールは、電極端子間を接続する複数のバスバーと、このバスバーを保持する樹脂プロテクタとを備えており、各バスバーには電線の一方の端部が接続されているとともに、電線の他方の端部はＥＣＵに接続されていて、ＥＣＵが電線を介して単電池の状態を監視するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４９０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の電池配線モジュールは端的には、樹脂プロテクタに対して各バスバーに接続された複数の電線が配線された構造であるため、単電池の個数が増えてバスバーの個数も増大すると、バスバーに接続される電線の本数も増大し、その結果電池配線モジュールが全体として大型化する嫌いがある。
【０００５】
そこで、電線に代えて、複数の導電路が形成されたフレキシブルプリント基板によってバスバーとＥＣＵとを接続することが提案され、これにより配線密度を向上できるとともに、電池配線モジュールの小型化が期待できる。さらに、フレキシブルプリント基板に形成された導電路に電子部品を接続することにより、ＥＣＵの機能を有する回路をフレキシブルプリント基板上に形成することも考えられ、そうすると電池配線モジュールが一層小型化されることが期待される。
【０００６】
しかしながら、車両に積載される電池モジュールでは振動を受けることが避けられず、そのため電池配線モジュールにフレキシブルプリント基板を適用した場合には、特に電子部品の実装領域で振動に起因して破壊することが懸念され、実用化の妨げとなっていた。
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、その目的は、電子部品を実装したフレキシブルプリント基板の適用を可能とした電池配線モジュールを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池が並べられた単電池群に取り付けられて前記電極端子間を接続する電池配線モジュールであって、前記電極端子間を接続する複数のバスバーが保持された樹脂プロテクタと、前記樹脂プロテクタに保持されかつ前記バスバーを介して取り込んだ前記単電池に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品が実装されたフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に裏張りされた複数の補強板と、が具備されたところに特徴を有する。
【０００８】
上記構成によれば、補強板を裏張りすることによりフレキシブルプリント基板における電子部品の実装領域の補強ができ、同実装領域が振動に起因して破壊すること等が防止される。そのため、電池配線モジュールについて電子部品を実装したフレキシブルプリント基板を適用することが可能となり、ひいては一層小型化された電池配線モジュールを得ることができる。
【０００９】
また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記補強板が前記バスバーから一体に延出して形成されている。補強板を別途備えたものと比較すると、部品点数並びに組付工数の削減が図られる。
【００１０】
（２）前記補強板は接着剤を介して前記フレキシブルプリント基板の裏面に貼り付けられるようになっており、前記補強板には接着剤の進入を許容する進入孔が開口されている。貼り付け時に接着剤が進入孔に進入することで補強板のずれ止めが図られ、強固に裏張りすることができる。
（３）フレキシブルプリント基板の裏面には電気回路を構成する導電路以外の銅箔が併せて配設されている。電磁的シールド機能を発揮することに有効となる。
【００１１】
（４）前記樹脂プロテクタには、前記補強板が載置される補強板載置部が設けられ、この補強板載置部には、前記補強板と前記フレキシブルプリント基板とに整合して開口された貫通孔に貫通するピンが立てられている。補強板とフレキシブルプリント基板とのずれが規制されて、補強板がより強固に裏張りされる。
【００１２】
（５）前記樹脂プロテクタには、前記補強板載置部の上面を覆うカバーが開閉可能に設けられ、このカバーの裏面には、前記補強板載置部から立てられた前記ピンの突出端が嵌合される嵌合孔が形成されている。ピンを利用してカバーを正規の閉鎖状態により確実に保持することができる。
【００１３】
（６）前記フレキシブルプリント基板は、前記補強板が裏張りされた領域の間ごとにヒンジ部が設けられた形態で形成され、前記樹脂プロテクタは、複数に分割された連結ユニットが前記フレキシブルプリント基板を介して一連に繋がって構成されている。フレキシブルプリント基板のヒンジ部が伸縮して隣り合う連結ユニットの間隔が変化しつつ樹脂プロテクタの長さが調整され、単電池群との取付誤差が吸収される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電池配線モジュールについて電子部品を実装したフレキシブルプリント基板を適用することが可能となり、ひいては一層小型化された電池配線モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の電池モジュールの分解斜視図
【図２】同平面図
【図３】ＦＰＣの斜視図
【図４】同平面図
【図５】導電路等の配線形態を示す概略図
【図６】２穴バスバーの斜視図
【図７】同平面図
【図８】１穴バスバーの斜視図
【図９】同平面図
【図１０】バスバー並びに電子部品が装着されたＦＰＣの斜視図
【図１１】同平面図
【図１２】同拡大側面図
【図１３】連結ユニットの斜視図
【図１４】同平面図
【図１５】同側面図
【図１６】バスバー等が装着されたＦＰＣが樹脂プロテクタに収容された状態の平面図
【図１７】同底面図
【図１８】同表側から視た斜視図
【図１９】同裏側から見た斜視図
【図２０】電池配線モジュールの平面図
【図２１】同表側から視た斜視図
【図２２】同裏側から見た斜視図
【図２３】同拡大側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図２３に基づいて説明する。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駆動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１４個）の単電池１１が横並びに配置された単電池群１２と、単電池群１２に取り付けられて複数の単電池１１を接続する電池配線モジュール１５とから構成されている。
【００１７】
（単電池群１２）
図１に示すように、単電池１１は、扁平な略直方体形状をなしており、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の上面には、両端部寄りの位置に、一対の電極端子１４が上方に突出して形成されている。一対の電極端子１４の一方は正極であり、他方は負極である。電極端子１４は、雄ねじ状に形成されている。各単電池１１の正負の向きは、互いに隣り合う単電池１１において逆向きになっており、これにより互いに異極の電極端子１４が隣り合うように構成されている。電極端子１４は電池配線モジュール１５に収容されたバスバー４０を挟んでナット（図示せず）で締め付けられる。複数の単電池１１は、詳しくは図示しないが、保持板等の公知の固定手段により固定されている。
【００１８】
（電池配線モジュール１５）
図２に示すように、単電池群１２の上面には、単電池１１の並び方向に沿って細長い電池配線モジュール１５が配置されている。
電池配線モジュール１５は大まかには、電極端子１４間を接続する複数のバスバー４０が保持された樹脂プロテクタ５０と、樹脂プロテクタ５０に保持されたフレキシブルプリント基板２０（以下、単にＦＰＣ２０という。）とを備えている。後記するように、樹脂プロテクタ５０は２本が互いに平行に配される一方、ＦＰＣ２０はＵ字形をなして形成されている。
【００１９】
（ＦＰＣ２０）
先にＦＰＣ２０を説明する。ＦＰＣ２０は、図３及び図４に示すように、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一面、または両面にプリント配線技術により導電路３１（図５参照）が形成された構造である。
ＦＰＣ２０は全体としては、２列のＦＰＣ帯２１の一端部同士を連結部２２で連結してなるＵ字形に形成されている。
【００２０】
２列のＦＰＣ帯２１のうち第１ＦＰＣ帯２１Ａ（図４の上側）は、裏面のみに導電路３１が形成されているのに対して、第２ＦＰＣ帯２１Ｂ（同図の下側）は裏面と表面との両面に導電路３１が形成されている。したがって、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面が、電子部品３５等が実装される実装面となっている。
【００２１】
第１ＦＰＣ帯２１Ａは、長さ方向に沿って７つの単位領域２４Ａに等分されている。各単位領域２４Ａの長さは、隣り合う単電池１１を２個を合わせた厚さにほぼ匹敵する。各単位領域２４Ａの間には、余長吸収機能を果たすヒンジ部２５が、下向きに膨出形成されている。
【００２２】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂは、長さ方向に沿って６つの単位領域に分割されており、ここで中央部の４つの単位領域２４Ｂは、第１ＦＰＣ帯２１Ａの単位領域２４Ａと同じく単電池１１の２個分の厚さに相当する長さを有するのに対して、両端の２個の単位領域２４Ｃは、単電池１１の３個分の厚さに相当する長さを有している。各単位領域２４Ｂ，２４Ｃの間には、同じく余長吸収機能を果たすヒンジ部２５が、下向きに膨出形成されている。
第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとでは、それぞれの単位領域２４Ａと２４Ｂ，２４Ｃが、単電池１１の１個分ピッチがずれて、千鳥状に配されている。
以下において、単位領域２４Ａ，２４Ｂ及び２４Ｃについて、共通の説明を行う場合は、単位領域２４として説明する場合がある。
【００２３】
第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂの裏面には、詳しくは後記するように、バスバー４０に一体形成された補強板４５が、各単位領域２４ごとに裏張りされるようになっている。バスバー４０は単電池１１の電圧に関する情報を取り込む検知端子として併せて機能するようになっており、そのため第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂの裏面には、図５に概略的に示すように、各単位領域２４ごとにランド３０と、同ランド３０から導出された導電路３１が形成されている。
なお、各単位領域２４には、同図に示すように、ランド３０と同ランド３０と接続された導電路３１以外に、複数本の銅箔３２が、上記のランド３０並びに導電路３１とは、絶縁された形態で形成されている。また、ヒンジ部２５にも、導電路３１以外に銅箔３２が形成されている。
【００２４】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面には、図１０に参照して示すように、例えば各単位領域２４Ｂ，２４Ｃごとに、電子部品３５がリフロー半田付け等の公知の手法により導電路３１に対して接続されている。電子部品３５にはＣＰＵ３５Ａも含まれ、同じく導電路３１に接続されている。
これによりＦＰＣ２０には、バスバー４０を介して取り込んだ単電池１１の電圧に関する情報をＣＰＵ３５Ａで演算処理する電圧検知回路が構成されるようになっている。第２ＦＰＣ帯２１Ｂの自由端には、上記ＣＰＵ３５Ａにおける演算信号を外部に送出するべく外部コネクタ（図示せず）と接続されるコネクタ部３６が取り付けられるようになっている。
【００２５】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂにおける中央部の１個の単位領域２４Ｂと、両端の２個の単位領域２４Ｃとには、その内側縁から突出するようにしてサーミスタ取付片３７が形成されている。サーミスタ取付片３７は、単位領域２４の内側縁に沿って形成された細片が直角姿勢に曲げ形成されたのち、その先端部にＵ字形に曲げ形成された取付部３７Ａが設けられた形状であって、取付部３７Ａの下面にサーミスタ３８が装着されるようになっている（図１２参照）。同サーミスタ３８は対応する単電池１１の温度を検出し、その温度検知信号を導電路３１を介してＣＰＵ３５Ａに送出するように機能する。
【００２６】
（バスバー４０）
次に、隣り合う単電池１１の電極端子１４間を接続するバスバー４０について説明する。バスバー４０は、一部既述したように、単電池１１群側の電圧を検知する検知端子として併せて機能するものであり、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属板をプレス加工して形成され、１３個の２穴バスバー４０Ａと２個の１穴バスバー４０Ｂとが準備される。
【００２７】
２穴バスバー４０Ａは、図６及び図７に示すように、単電池１１の電極端子１４が挿通される２個の端子挿通孔４２を所定間隔を開けて開口した長寸の平面長方形をなす本体部４１Ａを備えている。一方、１穴バスバー４０Ｂは、図８及び図９に示すように、単電池１１の電極端子１４が挿通される単一の端子挿通孔４２を開口した長寸の平面長方形をなす本体部４１Ｂを備えている。
【００２８】
さて、各バスバー４０Ａ，４０Ｂには、補強板４５Ａ，４５Ｂが一体形成されている。２穴バスバー４０Ａを例に採ると、本体部４１Ａの一側縁側に垂直部４３Ａを介して補強板４５Ａが一段上がった段差状に形成されている。補強板４５Ａは、第１ＦＰＣ帯２１Ａの単位領域２４Ａと第１ＦＰＣ帯２１Ｂの単位領域２４Ｂにおける裏面のほぼ全面に当たる平面長方形に形成されている。なお、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの両端の単位領域２４Ｃでは、２／３の領域に当たるようになっている。
１穴バスバー４０Ｂでは、補強板４５Ｂは同じく本体部４１Ｂの一側縁側に垂直部４３Ｂを介して一段上がった段差状に形成されている。１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂは、本体部４１Ｂと同様に短寸に形成され、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの両端の単位領域２４Ｃにおける残りの１／３の領域に当たるようになっている。
【００２９】
両バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂにおけるほぼ四隅に対応する位置には、位置決め用の貫通孔４６が形成されている。なお、ＦＰＣ２０の各単位領域２４にも、上記した補強板４５Ａ，４５Ｂの貫通孔４６と整合した貫通孔３４が形成されている。
両バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂにおける周縁部には、後記する接着剤の進入を許容する進入孔４７が適宜に開口されている。
【００３０】
（樹脂プロテクタ５０）
樹脂プロテクタ５０は、一部既述したように、ＦＰＣ２０の２辺を構成する第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとに対応して、２本が互いに平行に配されている。
一方（図２の上側）の樹脂プロテクタ５０Ａ（以下、第１樹脂プロテクタ５０Ａという。）は、第１ＦＰＣ帯２１Ａの単位領域２４Ａと対応するようにして、７個の連結ユニット５１Ａから構成されている。
他方（図２の下側）の樹脂プロテクタ５０Ｂ（以下、第２樹脂プロテクタ５０Ｂという。）は、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの単位領域２４Ｂ，２４Ｃと対応するようにして、６個の連結ユニットから構成されており、ここで中央部の４個の連結ユニット５１Ｂは、上記した第１樹脂プロテクタ５０Ａを構成する連結ユニット５１Ａと長さが同じであるのに対して、両端の２個の連結ユニット５１Ｃ，５１Ｄは、単位領域２４Ｃに対応して全体として長いものに形成されている。
【００３１】
連結ユニットの基本的な構造を、第２樹脂プロテクタ５０Ｂの中央部に配される連結ユニット５１Ｂを例に採って説明する。
連結ユニット５１Ｂは、図１３ないし図１５に示すように、２穴バスバー４０Ａにおける本体部４１Ａが収容される本体部収容部５３Ｂと、補強板４５Ａが載置される補強板載置部５４Ｂとが並んで形成されているとともに、補強板載置部５４の側縁には、補強板載置部５４の上面を覆うカバー５５Ｂがヒンジ５６を介して揺動開閉可能に形成されている。
【００３２】
本体部収容部５３Ｂは、２穴バスバー４０Ａの本体部４１Ａを上方から緊密に挿入可能な箱形に形成されており、同本体部収容部５３Ｂの底面には、本体部４１Ａにおける２個の端子挿通孔４２の形成位置を外部に開口するべく２個の窓孔５７が形成されている。本体部収容部５３Ｂにおける補強板載置部５４Ｂと反対側の側壁５９Ｘには、本体部４１Ａの一側縁における長さ方向の中央部に係止して抜け止めする係止爪５８が形成されている。
【００３３】
補強板載置部５４Ｂは、上記した本体部収容部５３Ｂにおける側壁５９Ｙの略中央高さ位置から張り出すようにして形成されている。したがって当該側壁５９Ｙの上部側は切除されている。補強板載置部５４Ｂの四隅にはピン６０が立てられており、同ピン６０が、上記した補強板４５Ａ，４５ＢとＦＰＣ２０とに整合して開口された貫通孔４６，３４に貫通可能となっている。
補強板載置部５４Ｂの前後の端縁のうち前縁（図１４の下側）には、一対の連結片６２が突出形成されているとともに、後縁には、同連結片６２を摺動可能に受け入れる受け部６３が形成されている。
【００３４】
カバー５５Ｂは、補強板載置部５４Ｂの上面の全面を覆うことが可能な大きさに形成されている。カバー５５Ｂの裏面には、その中央部に、ＦＰＣ２０の表面に実装された電子部品３５を嵌めて逃がす浅い逃がし凹部６５が形成されており、その回りに押さえリブ６６が形成されている。
カバー５５Ｂの揺動端側の端縁における両端には、一対のロック片６７が裏側に突出して形成されている一方、上記した本体部収容部５３Ｂの側壁５９Ｙにおける両端部には、ロック片６７が弾性的に係止するロック部６８が設けられている。また、カバー５５Ｂの裏面の四隅には、補強板載置部５４の四隅に立てられたピン６０の先端が嵌る嵌合孔６９が形成されている。
【００３５】
図１８に示すように、第２樹脂プロテクタ５０Ｂの自由端側に配される連結ユニット５１Ｃは、本体部収容部５３Ｃが、２穴バスバー４０Ａにおける本体部４１Ａと、１穴バスバー４０Ｂの本体部４１Ｂとを隔絶して収容可能な形状となっている。補強板載置部５４Ｃは、第２ＦＰＣ帯２１Ｂにおける自由端側の単位領域２４Ｃに裏張りされた２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａと１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂが載置可能な形状に形成され、さらにコネクタ部３６が設けられた第２ＦＰＣ帯２１Ｂの自由端が載置可能なコネクタ部載置部７０が延出形成されている。
カバー５５Ｃは、補強板載置部５４Ｃの上面の全面を覆うことが可能な大きさに形成されているとともに、上記のコネクタ部３６を覆う保護カバー７１が一体形成されている。
【００３６】
第２樹脂プロテクタ５０Ｂの連結端側に配される連結ユニット５１Ｄは、本体部収容部５３Ｄが、２穴バスバー４０Ａにおける本体部４１Ａと、１穴バスバー４０Ｂの本体部４１Ｂとを隔絶して収容可能な形状となっている一方、補強板載置部５４Ｄは、第２ＦＰＣ帯２１Ｂにおける連結端側の単位領域２４Ｃに裏張りされた２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａと１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂが載置可能な形状であって、かつ第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとの連結部２２の端部が載置される連結部載置部７２が延出形成されている。 カバー５５Ｄは、補強板載置部５４Ｄから連結部載置部７２に亘る上面の全面を覆うことが可能な大きさに形成されている。
両連結ユニット５１Ｃ，５１Ｄともに、その他の形状については、上記した連結ユニット５１Ｂと同様である。
【００３７】
第１樹脂プロテクタ５０Ａを構成する７個の連結ユニット５１Ａは、本体部収容部５３Ａ、補強板載置部５４Ａ及びカバー５５Ａを備える等の基本的な構造は、上記した第２樹脂プロテクタ５０Ｂの中央部の連結ユニット５１Ｂと同様であり、相違する点は、カバー５５Ａの裏面において、逃がし凹部が形成されておらず、裏面のほぼ全面にわたって押さえリブ６６が形成されている。
【００３８】
なお、各連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄにおける本体部収容部５３Ａ〜５３Ｄの外面には、ＦＰＣ２０に一体形成されたサーミスタ取付片３７の取付部３７Ａを保持する保持部７５が形成されており、サーミスタ取付片３７の基部側を、本体部収容部５３の側面若しくは本体部収容部５３内に形成された取付溝７６に挿通しつつ、先端の取付部３７Ａが保持部７５に嵌められて保持されるようになっている。
【００３９】
（組立手順）
本実施形態に係る電池モジュール１０の組立手順の一例を説明する。
図１に示すように、図示１４個の単電池１１を、隣り合う単電池１１において正負が逆向きとなった形態で重ねて並べることにより、単電池群１２が形成される。
一方、図３に示すように、第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂとを連結部２２で連結したＵ字形をなすＦＰＣ２０が形成され、図１０に示すように、第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面に対し、ＣＰＵ３５Ａを含む電子部品３５をリフロー半田付けにより実装する。併せてコネクタ部３６も装着する。またサーミスタ取付片３７の取付部３７Ａとなる部分にサーミスタ３８が装着され、そののち曲げ形成されて所定形状のサーミスタ取付片３７が形成される。
【００４０】
上記のように電子部品３５等が実装されたＦＰＣ２０に対して、補強板４５Ａ，４５Ｂが裏張りされる。第１ＦＰＣ帯２１Ａでは、７つの単位領域２４Ａの裏面に対して、それぞれ２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａが裏張りされ、より詳細には、単位領域２４Ａの裏面全面に導電性接着剤が塗布されたのち、２穴バスバー４０Ａの本体部４１Ａが内側（第２ＦＰＣ帯２１Ｂ側）を向いた姿勢で、補強板４５Ａが、貫通孔４６，３４を整合させつつ対応する単位領域２４Ａの裏面に押し付けられることで貼り付けられる。
【００４１】
第２ＦＰＣ帯２１Ｂでは、その中央の４つの単位領域２４Ｂの裏面については、２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａが、上記と同じ要領により導電性接着剤を介して全面に貼り付けられる。両端の単位領域２４Ｃの裏面には、２穴バスバー４０Ａの補強板４５Ａと１穴バスバー４０Ｂの補強板４５Ｂとが、間隔を開けて内外に並んだ形態で、同じく導電性接着剤を介して全面に貼り付けられる。
以上により、バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂで裏張りされ、言い換えるとバスバー４０Ａ，４０Ｂを一体的に取り付けたＦＰＣ２０が形成される。
【００４２】
一方、７個の連結ユニット５１Ａが、連結片６２を受け部６３に挿通しつつ繋がれることで第１樹脂プロテクタ５０Ａが形成され、また、連結ユニット５１Ｃ，５１Ｄの間に４個の連結ユニット５１Ｂを配して、同様に連結片６２を受け部６３に挿通しつつ繋ぐことによって第２樹脂プロテクタ５０Ｂが形成される。この第１樹脂プロテクタ５０Ａと第２樹脂プロテクタ５０Ｂとが、所定間隔を開けて互いに平行に配される。
【００４３】
この状態から、ＦＰＣ２０が樹脂プロテクタ５０Ａ，５０Ｂに対して収容される。詳細には、ＦＰＣ２０に装着されたバスバー４０Ａ，４０Ｂの本体部４１Ａ，４１Ｂが対応する連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄの本体部収容部５３Ａ〜５３Ｄの底部まで押し込まれ、係止爪５８により抜け止めされる。それに併せて、同バスバー４０Ａ，４０Ｂの補強板４５Ａ，４５Ｂ並びにその補強板４５Ａ，４５Ｂが裏張りされたＦＰＣ２０が、補強板載置部５４に立てられたピン６０を貫通孔４６，３４に貫通させつつ補強板載置部５４Ａ〜５４Ｄ上に載置される。
【００４４】
すべてのバスバー４０Ａ，４０Ｂの連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄへの収容が完了したら、各連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄに設けられたカバー５５Ａ〜５５Ｄをヒンジ５６を中心として揺動させて閉じる。カバー５５Ａ〜５５Ｄは、裏面の嵌合孔６９にピン６０の先端を嵌めて位置合わせされつつ閉じられ、正規に閉じられたところで、ロック片６７が相手のロック部６８に係止して閉鎖状態にロックされる。
これにより、第１ＦＰＣ帯２１Ａと第２ＦＰＣ帯２１Ｂの表面、並びにコネクタ部３６の上面が覆われた形態の完成品としての電池配線モジュール１５が形成される。
【００４５】
以上のように形成された電池配線モジュール１５が、図１に示すように、単電池群１２の上面の所定位置に被せられ、２穴バスバー４０Ａ及び１穴バスバー４０Ｂの端子挿通孔４２に、単電池１１の対応する電極端子１４をそれぞれ挿通し、各電極端子１４にナットを螺合させて締め付けることにより、電極端子１４とバスバー４０Ａ，４０Ｂとが接続される。これを以て電池モジュール１０が形成されることになる。
なお、このときＦＰＣ２０に形成されたヒンジ部２５が伸縮して隣り合う連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄの間隔が変化しつつ樹脂プロテクタ５０Ａ，５０Ｂの長さが調整され、単電池群１２との取付誤差が吸収される。
【００４６】
（本実施形態の作用及び効果）
本実施形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
補強板４５Ａ，４５Ｂを裏張りすることによりＦＰＣ２０における電子部品３５の実装領域の補強ができ、同実装領域が振動に起因して破壊すること等が防止される。そのため、電池配線モジュール１５について電子部品３５を実装したＦＰＣ２０を適用することが可能となり、ひいては一層小型化された電池配線モジュール１５を得ることができる。
補強板４５Ａ，４５Ｂは、バスバー４０Ａ，４０Ｂから一体に延出して形成しているから、補強板を別途備えたものと比較すると、部品点数並びに組付工数の削減が図られ、ひいては安価に対応することができる。
【００４７】
ＦＰＣ２０に対して補強板４５Ａ，４５Ｂを裏張りするに当たっては、導電性接着剤により補強板４５Ａ，４５Ｂを貼り付けるようにしているが、補強板４５Ａ，４５Ｂには適宜に進入孔４７が開口されていて、貼り付け時に導電性接着剤が進入孔４７に進入することで補強板４５Ａ、４５Ｂのずれ止めが図られ、強固に裏張りすることができる。
なお、ＦＰＣ２０の裏面には、導電路３１以外に銅箔３２が予め配されているから、電磁的シールド機能を発揮することに有効となる。
【００４８】
ＦＰＣ２０に補強板４５Ａ，４５Ｂが裏張りされた部分では、同補強板４５Ａ，４５Ｂが連結ユニット５１Ａ〜５１Ｄの補強板載置部５４Ａ〜５４Ｄに載置された際に、補強板載置部５４Ａ〜５４Ｄに立てられたピン６０が、補強板４５Ａ，４５ＢとＦＰＣ２０とに整合して開口された貫通孔４６，３４に貫通される構造となっている。これにより、補強板４５Ａ，４５ＢとＦＰＣ２０との板面に沿った方向のずれが規制され、補強板４５Ａ，４５Ｂがより強固に裏張りされる。
カバー５５Ａ〜５５Ｄの裏面には、ピン６０の突出端が嵌合される嵌合孔６９が形成されており、そのため、ピン６０を利用してカバー５５Ａ〜５５Ｄを正規の閉鎖状態により確実に保持することができる。
【００４９】
＜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）ＦＰＣに補強板を裏張りする手段して、上記実施形態では導電性接着剤で接着する場合を例示したが、導電性を有しない接着剤で接着したり、あるいはリフロー半田付けで貼り付ける等、他の貼着手段を採用しても良い。
（２）上記実施形態では、電子部品を実装するのをＦＰＣのうちの一方のＦＰＣ帯に集約したから、もう一方のＦＰＣ帯については補強板を裏張りすることを割愛してもよい。
（３）電子部品の実装については、ＦＰＣを構成する両ＦＰＣ帯に亘って行ってもよく、そのようなものにも本発明は同様に適用することができる。
【００５０】
（４）ＦＰＣに裏張りする補強板はバスバーとは別体として備えてもよく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（５）上記実施形態に示した電池配線モジュールの組付手順はあくまでも一例であって、例えばＦＰＣにバスバーを装着したのちに電子部品等を実装する等、適宜に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…電池モジュール
１１…単電池
１２…単電池群
１４…電極端子
１５…電池配線モジュール
２０…ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
２１Ｂ…第２ＦＰＣ帯
２４Ｂ，２４Ｃ…単位領域
２５…ヒンジ部
３１…導電路
３４…貫通孔
３５…電子部品
３５Ａ…ＣＰＵ
４０，４０Ａ，４０Ｂ…バスバー
４１Ａ，４１Ｂ…本体部
４５Ａ，４５Ｂ…補強板
４６…貫通孔
４７…進入孔
５０，５０Ａ，５０Ｂ…樹脂プロテクタ
５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ…連結ユニット
５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ…補強板載置部
５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ…カバー
６０…ピン
６９…嵌合孔
【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複数の単電池が並べられた単電池群に取り付けられて前記電極端子間を接続する電池配線モジュールであって、
前記電極端子間を接続する複数のバスバーが保持された樹脂プロテクタと、
前記樹脂プロテクタに保持されかつ前記バスバーを介して取り込んだ前記単電池に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品が実装されたフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に裏張りされた複数の補強板と、
が具備されたことを特徴とする電池配線モジュール。
【請求項２】
前記補強板が前記バスバーから一体に延出して形成されていることを特徴とする請求項１記載の電池配線モジュール。
【請求項３】
前記補強板は接着剤を介して前記フレキシブルプリント基板の裏面に貼り付けられるようになっており、前記補強板には接着剤の進入を許容する進入孔が開口されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電池配線モジュール。
【請求項４】
前記フレキシブルプリント基板の裏面には、電気回路を構成する導電路以外の銅箔が併せて配設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配線モジュール。
【請求項５】
前記樹脂プロテクタには、前記補強板が載置される補強板載置部が設けられ、この補強板載置部には、前記補強板と前記フレキシブルプリント基板とに整合して開口された貫通孔に貫通するピンが立てら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配線モジュール。
【請求項６】
前記樹脂プロテクタには、前記補強板載置部の上面を覆うカバーが開閉可能に設けられ、このカバーの裏面には、前記補強板載置部から立てられた前記ピンの突出端が嵌合される嵌合孔が形成されていることを特徴とする請求項５記載の電池配線モジュール。
【請求項７】
前記フレキシブルプリント基板は、前記補強板が裏張りされた領域の間ごとにヒンジ部が設けられた形態で形成され、前記樹脂プロテクタは、複数に分割された連結ユニットが前記フレキシブルプリント基板を介して一連に繋がって構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電池配線モジュール。
【請求項１】
正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池が並べられた単電池群に取り付けられて前記電極端子間を接続する電池配線モジュールであって、
前記電極端子間を接続する複数のバスバーが保持された樹脂プロテクタと、
前記樹脂プロテクタに保持されかつ前記バスバーを介して取り込んだ前記単電池に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品が実装されたフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に裏張りされた複数の補強板と、
が具備されたことを特徴とする電池配線モジュール。
【請求項２】
前記補強板が前記バスバーから一体に延出して形成されていることを特徴とする請求項１記載の電池配線モジュール。
【請求項３】
前記補強板は接着剤を介して前記フレキシブルプリント基板の裏面に貼り付けられるようになっており、前記補強板には接着剤の進入を許容する進入孔が開口されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電池配線モジュール。
【請求項４】
前記フレキシブルプリント基板の裏面には、電気回路を構成する導電路以外の銅箔が併せて配設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配線モジュール。
【請求項５】
前記樹脂プロテクタには、前記補強板が載置される補強板載置部が設けられ、この補強板載置部には、前記補強板と前記フレキシブルプリント基板とに整合して開口された貫通孔に貫通するピンが立てら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配線モジュール。
【請求項６】
前記樹脂プロテクタには、前記補強板載置部の上面を覆うカバーが開閉可能に設けられ、このカバーの裏面には、前記補強板載置部から立てられた前記ピンの突出端が嵌合される嵌合孔が形成されていることを特徴とする請求項５記載の電池配線モジュール。
【請求項７】
前記フレキシブルプリント基板は、前記補強板が裏張りされた領域の間ごとにヒンジ部が設けられた形態で形成され、前記樹脂プロテクタは、複数に分割された連結ユニットが前記フレキシブルプリント基板を介して一連に繋がって構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電池配線モジュール。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−４５５０８（Ｐ２０１３−４５５０８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０３９９（Ｐ２０１１−１８０３９９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【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３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【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）】
[ Back to top ]