(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される高電圧用(高電圧系)の二次電池は、インバータ回路等を介して走行駆動用またはアシスト用のモータに電力を供給する一方、充電状態に応じ、モータや発電機からの発電電力により充電されるようになっている。
【0003】
このような高電圧用の二次電池は、複数の板状電池をブロック状に積層しつつ直列に接続した電池モジュールで構成されており、隣り合う板状電池の逆極性の電極端子同士を複数のバスバーにより接続する構成となっている。
【0004】
そして、この高電圧用の二次電池には、複数の板状電池の端子電圧を検知することで充電状態を監視できるように、それぞれ対応するバスバーに接触する複数の検知端子付きの検知電線群を樹脂製の保護カバーに収納した電池配線モジュールが装着されている。
【0005】
この種の電池配線モジュールとしては、例えば複数のバスバー保持部と、複数の検知電線を収納する電線収納溝部と、バスバー保持部から電線収納溝部内に検知電線を導入するための複数の切欠部と、電線収納溝部の両側壁の上部に斜下方に向けて突設された複数の対の電線押え片とを有する樹脂製のカバーを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
また、電線収納溝部の片方の側壁の上部に側壁面に対し垂直に電線押え片を突設するとともに、電線収納溝部の側壁の上部背面側にヒンジ結合する蓋部を設け、その蓋部の下面側に電線押え片上から電線溝側に電線を押し出す傾斜面を有するリブを突設したものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、電線収納溝部の両側壁から溝内に突出する電線押え片を設けた従来の前者の電池配線モジュールにあっては、検知電線(以下、単に電線ともいう)のはみ出しを確実に規制すべく電線押え片の設置数を増やすと、電線収納溝部内に電線を収納する作業の作業性が悪くなるという問題があった。
【0009】
また、蓋部の下面側に電線押え片上から電線を押し出すリブを突設した従来の後者の電池配線モジュールにあっては、電線収納溝部の側壁面に対し電線押え片が垂直に突出する構成であったため、電線収納溝部に収納する際に電線が電線押え片に引っ掛ったり電線収納溝部に入った電線の一部が電線押え片の下面から上方に外れたりし易かった。
【0010】
そのため、電線が電線押え片の基端側やそこからさらに蓋部のヒンジ側へとはみ出す場合があり、その場合、電線押え片とリブおよび蓋部との間に電線を噛み込む可能性があった。そればかりか、そのような樹脂製保護カバー内での電線の噛み込みが発生しても、外部から容易に視認できないために放置されてしまい、電線にダメージを与える可能性が高くなるため、電池配線モジュールの信頼性が低下してしまうという問題があった。
【0011】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、検知電線の一部が電線押え片の基端側や蓋部のヒンジ側にはみ出し得る位置にあったとしても、それを外部から容易に視認したり電線収納溝部側に押しこんだりすることができ、電線が噛み込んだままになることを確実に防止することができる信頼性の高い電池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】
【0012】
本発明に係る電池配線モジュールは、上記目的達成のため、複数の板状電池が積層配置されるとともに直列に接続された電池集合体に対して装着される電池配線モジュールであって、前記複数の板状電池の端子電圧をそれぞれ検出するよう前記複数の板状電池の積層方向に向けて配置された複数の検知電線と、前記複数の検知電線を収納しつつ前記電池集合体に支持される樹脂製保護カバーと、を備え、前記樹脂製保護カバーが、前記複数の検知電線を収納する電線収納溝部と、前記電線収納溝部の両側壁のうち一方の側壁にヒンジ結合し、前記電線収納溝部を閉塞する蓋部と、前記電線収納溝部の内底壁面から離れる前記一方の側壁の上部側に、前記電線収納溝部の内方に向って突出するように設けられた複数の電線押え片と、を有しており、前記蓋部に、前記電線収納溝部を閉塞するときに前記複数の電線押え片のいずれかを収容しつつ前記一方の側壁の上部側に露出させる切欠き穴が形成されていることを特徴とする。
【0013】
この構成により、本発明の電池配線モジュールでは、検知電線の一部が電線押え片の基端側や蓋部のヒンジ側にはみ出し得る位置にあったとしても、それを切欠き穴を通して外部から容易に視認でき、切欠き穴を通して電線収納溝部側に押し込むこともできる。したがって、検知電線が噛み込んだままになることを確実に防止することができる電池配線モジュールとなる。
【0014】
本発明の電池配線モジュールにおいては、前記切欠き穴が、前記複数の電線押え片のいずれかに対して少なくとも前記電線収納溝部の溝長さ方向に隙間を隔てる内周縁部を有しているのがよい。
【0015】
この場合、電線収納溝部の溝長さ方向に隙間を適宜設定することで、検知電線の収納状態を容易に目視できるとともに、蓋部を閉じる際に電線押え片上に検知電線の一部がはみ出していたとしても、検知電線にダメージを与えることを確実に防止できる。
【0016】
本発明の電池配線モジュールにおいては、前記複数の電線押え片の基端部が、前記蓋部のヒンジ結合位置より前記電線収納溝部の内底壁面から離れる上方側に位置するとともに、前記複数の電線押え片の突出端部が前記基端部より下方側に位置するように傾斜しているのがよい。
【0017】
このようにすると、電線押え片が少なくとも突出端部側で斜下方に傾斜するので、検知電線を電線収納溝部の内方に誘い込み易くなり、かつ、電線収納溝部内に入った検知電線が外方に飛び出し難くなる。また、蓋部を閉じる際に電線押え片上に検知電線が出ていたとしても、その検知電線が蓋部の閉じ方向への回動に伴って電線収納溝部内に押し出され易くなる。
【0018】
本発明の電池配線モジュールにおいては、前記電線収納溝部の内底壁面に近い前記複数の電線押え片の下面側で、前記切欠き穴の前記内周縁部と前記複数の電線押え片とが、同一高さの電線経路規制面を形成していてもよい。
【0019】
この構成により、蓋部が閉じると、電線収納溝部内の複数の検知電線が電線押え片によって部分的に押圧されることがなく、検知電線にダメージを与え難くなるので、信頼性の高い電池配線モジュールとなる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、検知電線の一部が電線押え片の基端側や蓋部のヒンジ側にはみ出し得る位置にあったとしても、それを外部から視認したり電線収納溝部側に押しこんだりすることができ、検知電線が噛み込んだままになることを確実に防止することができる信頼性の高い電池配線モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【0023】
図1ないし
図9は、本発明に係る電池配線モジュールの一実施の形態を示している。
【0024】
本実施の形態は、本発明を、図示しない電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両に高電圧用の二次電池として搭載される電池集合体10に対して着脱可能に装着される電池配線モジュール20に適用したものである。なお、電池集合体10に電池配線モジュール20を装着した状態で、あるいは、複数の電池集合体10にそれぞれ対応する電池配線モジュール20を装着した状態で、車両に搭載される1つの電池パックが形成されるようになっている。
【0025】
まず、本実施の形態の構成について説明する。
【0026】
図1、
図5、
図6および
図9に示すように、電池集合体10は、それぞれ正極および負極の電極端子11を有する複数の板状電池12がセパレータ13を間に挟んで板厚方向に重なるように積層配置されたものであり、隣り合う各一対の板状電池12の間で近接する各一対の電極端子11の極性が互いに逆極性となるように、複数の板状電池12は交互に逆向きに反転して配置されている。
【0027】
図9に示すように、各板状電池12は、板状、すなわち、扁平な略直方体形状をなしており、単電位に充電可能な単一の二次電池セル(単電池)あるいは直列に接続するように一体化された複数の二次電池セル(組電池)で構成されている。また、
図5および
図6に示すように、各板状電池12上面部の長手方向の両端側に正極および負極の電極端子11がそれぞれ上方(外方)に突出するように設けられている。
【0028】
複数の板状電池12の複数対の電極端子11は、詳細形状を図示しないが、正極および負極のいずれにおいても、ねじが形成された略円柱状の同一端子形状を有している。
【0029】
複数対の電極端子11は、例えば複数対の電極端子11のうち互いに近接する逆極性の各一対の電極端子11同士を相互に接続するように、導体金属板である複数のバスバーによって結合されている。そして、複数のバスバーを介して複数の板状電池12が直列に接続されることで、電池集合体10は、高電圧用の二次電池モジュールとして構成されている。
【0030】
この電池集合体10に装着される電池配線モジュール20は、
図5ないし
図9に示すように、複数の板状電池12の端子電圧をそれぞれ検出するよう複数の板状電池の積層方向に向けて配置された複数の検知電線21、22と、複数の検知電線21、22を収納しつつ電池集合体10に支持される樹脂製保護カバー30と、を備えている。
【0031】
図5に示すように、各検知電線21、22の一端側には、対応する電極端子11にねじ結合するナット16によりバスバーと共に締結される検知端子23が装着されている。
【0032】
複数の検知電線21、22は、それぞれ絶縁被覆電線で構成されるとともに、複数の板状電池12の積層方向に延在しており、対応する検知端子23の配設位置や配索経路に応じて、互いに異なる長さを有している。また、複数の検知電線21、22の他端側は、それぞれ図示しないコネクタ端子を圧着された状態で、コネクタ25に結合されている。
【0033】
コネクタ25は、車両に搭載された図示しない充電制御用のECU(電子制御ユニット)に接続されている。これにより、電池集合体10は、その充電状態であるSOC(State Of Charge)を監視され、その充電状態と車両の運転状態とに応じて、所定範囲内の充電状態に制御されるようになっている。
【0034】
樹脂製保護カバー30は、耐熱性や耐薬品性に優れた合成樹脂を用いて射出成形等により作製されており、詳細を図示しないが、電池集合体10に対向する下面側に、複数のバスバーに嵌合して複数のバスバーを保持するバスバー保持部31、32を有している。
【0035】
また、樹脂製保護カバー30は、その上面側に、複数の検知電線21、22を収納する一対の電線収納溝部33、34と、電線収納溝部33、34を上方側から閉塞可能な一対の蓋部35、36とを有している。
【0036】
図5にクロスハッチングで示すように、一対の電線収納溝部33、34は、同図中の上端側で互いに連結された溝形状をなしており、それによって複数の検知電線21、22がコネクタ25側に方向付けられている。
【0037】
一対の蓋部35、36は、電線収納溝部33、34の両側壁33a、33c、34a、34cのうち外方側に位置する一方の側壁33a、34aの上部にヒンジ結合している。
【0038】
具体的には、一対の蓋部35、36は、それらのヒンジ結合部35a、36aとなる薄肉部を介して電線収納溝部33、34の一方の側壁33a、34aの上部に一体に成形されている。また、一対の蓋部35、36は、回動端側および長手方向の端部側に、複数のスナップフィットタイプの係止爪35b、36bを有している。そして、これら係止爪35b、36bが樹脂製保護カバー30の短手方向の中央付近に配置された複数の係止凹部39a、39bにそれぞれ係止されて、一対の蓋部35、36が閉蓋状態でロックされるようになっている。
【0039】
ここにいう電線収納溝部33、34の一方の側壁33a、34aの上部とは、電線収納溝部33、34の内底壁面33b、34bから離れる側の端部である。
【0040】
図7および
図8に示すように、これら一対の蓋部35、36は、電線収納溝部33、34を上方側から閉塞するとき、電線収納溝部33、34の一方の側壁33a、34a等と共に、電線収納溝部33、34を筒状に閉塞することができるようになっている。
【0041】
図1および
図2に示すように、複数の電線押え片37、38は、電線収納溝部33、34の一方の側壁33a、34aの上部側に、電線収納溝部33、34の内方に向って突出するように設けられている。また、電線収納溝部33、34の内底壁面33b、34b側には、複数の電線押え片37、38を成形型により成形するための逃げ穴33h、34hが形成されている。
【0042】
図1、
図2および
図5に示すように、一対の蓋部35、36には、電線収納溝部33、34を筒状に閉塞するときに複数の電線押え片37、38のいずれかを収容しつつ一方の側壁33a、34aの上部側に露出させる凹形状の切欠き穴41、42が形成されている。
【0043】
図3に示すように、切欠き穴41、42は、複数の電線押え片37、38のいずれかに対して少なくとも電線収納溝部33、34の溝長さ方向に検知電線21、22の外径程度の隙間g1、g2を隔てる内周縁部41a、42aを有している。
【0044】
電線収納溝部33、34の溝幅方向における、切欠き穴41、42の内周縁部41a、42aと複数の電線押え片37、38の突出端部37b、38bの間の隙間g3は、電線収納溝部33、34の溝長さ方向における隙間g1、g2よりわずかに小さくなっている。具体的には、この隙間g3は、例えば、いずれか1つの電線押え片37(または38)の上に飛び出た1本の検知電線21または22を、その外皮の圧縮および電線押え片37のわずかな撓みを生じさせながら内方に押し込むことができる一方、その電線が外方に戻ることができない程度に設定されている。
【0045】
また、複数の電線押え片37、38の突出端部37b、38bの先端平面形状が所定半径の半円形で、かつ、先端に近いほど薄くなるように上面側がR面取り形状をなしている。
【0046】
切欠き穴41、42の内周縁部41a、42aは、電線押え片37、38との間の隙間を基端部37a、38a側の隙間g1、g2から突出端部37b、38b側の隙間g3へと漸減させるように、
図3中の左右の湾曲形状を有している。
【0047】
図1に示すように、複数の電線押え片37、38は、その基端部37a、38a側で、蓋部35、36のヒンジ結合部35a、36aの形成位置より電線収納溝部33、34の内底壁面33b、34bから離れる上方側に位置している。
【0048】
また、複数の電線押え片37、38は、その突出端部37b、38b側が基端部37a、38a側よりも下方側に位置するように、電線収納溝部33、34の内方に向って斜下方に傾斜している。
【0049】
そして、電線収納溝部33、34の内底壁面33b、34bに近い複数の電線押え片37、38の下面側で、切欠き穴41、42の内周縁部41a、42aと複数の電線押え片37、38とが、同一高さの電線経路規制面43、44(
図1、
図8参照)を形成している。
【0050】
図4に示すように、各電線収納溝部33、34の溝幅方向における各電線押え片37、38の突出長さWhは、電線押え片37、38の近傍における電線収納溝部33、34の上部開口幅Wgの半分程度である。ただし、各電線押え片37、38の突出長さWhは、各電線収納溝部33、34の溝幅からそこに挿入される複数の検知電線21または22の外径以上の挿入口幅を差し引いた長さ程度であればよい。
【0051】
電線収納溝部33、34の溝幅や溝深さが長さ方向に位置によって異なり得ることはいうまでもない。
【0052】
なお、図示はしないが、電池集合体10には、複数の板状電池12を直列に接続するよう、隣り合う各一対の板状電池12の正極側の電極端子11の間に介在するバスバーと、隣り合う各一対の板状電池12の負極側の電極端子11の間に介在するバスバーとが、それぞれ設けられている。また、電池集合体10の積層方向の例えば両端側のバスバーが図示しないインバータ等を含む走行駆動制御装置に高圧電源を供給するように接続される。
【0054】
上述のように構成された本実施形態においては、検知電線21、22の一部が電線押え片37、38の基端側や蓋部35、36のヒンジ結合部35a、36a側にはみ出し得る位置にあったとしても、それを切欠き穴41、42を通して外部から容易に視認できる。さらに、そのような検知電線21、22の一部を、切欠き穴41、42を通して電線収納溝部33、34側に押し込むこともできる。
【0055】
したがって、検知電線21、22の一部が樹脂製保護カバー30内で蓋部35、36と電線押え片37、38の間に噛み込んだままになるようなことを確実に防止できる。
【0056】
また、本実施形態では、
図3に示すように、切欠き穴41、42の内周縁部41a、42aが、複数の電線押え片37、38のいずれかに対して、少なくとも電線収納溝部33、34の溝長さ方向において、隙間g1、g2を隔てている。したがって、電線収納溝部33、34の溝長さ方向に隙間g1、g2の大きさを適宜設定することで、検知電線21、22の収納状態を容易に目視できるとともに、蓋部35、36を閉じる際に電線押え片37、38上に検知電線21、22の一部がはみ出していたとしても、検知電線21、22にダメージを与えることを確実に防止することができる。
【0057】
さらに、本実施形態では、複数の電線押え片37、38の基端部37a、38aが、蓋部35、36のヒンジ結合部35a、36aの高さ位置より電線収納溝部33、34の内底壁面33b、34bから離れる上方側に位置するとともに、複数の電線押え片37、38の突出端部37b、38bが基端部37a、38aより下方側に位置するように傾斜している。したがって、電線押え片37、38が少なくとも突出端部側で斜下方に傾斜することになり、検知電線21、22を電線収納溝部33、34の内方に誘い込み易くなる。しかも、電線収納溝部33、34内に入った検知電線21、22が外方に飛び出し難くなる。また、蓋部35、36を閉じる際に、電線押え片37、38上に検知電線21、22の一部が出ていたとしても、その検知電線21、22が蓋部35、36の閉じ方向への回動に伴って電線収納溝部33、34内に押し出され易くなる。
【0058】
加えて、本実施形態では、電線収納溝部33、34の内底壁面33b、34bに近い複数の電線押え片37、38の下面側において、切欠き穴41、42の内周縁部41a、42aと複数の電線押え片37、38とが、同一高さの電線経路規制面43、44を形成している。したがって、蓋部35、36が閉じると、電線収納溝部33、34内の複数の検知電線21、22が電線押え片37、38によって部分的に押圧されることがなく、検知電線21、22に対するダメージをより確実に防止でき、信頼性の高い電池配線モジュールとなる。
【0059】
このように、本実施形態においては、検知電線21、22の一部が電線押え片37、38の基端側や蓋部35、36のヒンジ側にはみ出し得る位置にあったとしても、それを外部から視認したり電線収納溝部33、34側に押しこんだりすることができ、検知電線21、22が噛み込んだままになることを確実に防止することができる信頼性の高い電池配線モジュール20を提供することができる。
【0060】
なお、上述の一実施の形態では、蓋部35、36が電線収納溝部33、34の両側壁33a、33c、34a、34cのうち外側の側壁33a、34aにヒンジ結合されていたが、バスバー保持部31、32より内側で内側の側壁にヒンジ結合されてもよい。また、本実施形態では、板状電池12の電極端子11が同一面上に突出するものとしたが、例えば上面と側面に突出してもよい。
【0061】
また、複数の電線押え片37、38のうち一部は電線収納溝部33、34の両側壁33a、33c、34a、34cのうちいずれに突設してもよく、切欠き穴41、42は、切欠き凹形状に限らず、開口穴形状でもよい。
【0062】
電線収納溝部33、34の溝長さ方向における複数の電線押え片37、38の設置間隔や切欠き穴41、42の形成間隔は、勿論任意であり、1つの切欠き穴41または42の内方に近接する複数の電線押え片37または38が収納されるようにすれば、これらの数が相違することも考えられる。
【0063】
以上説明したように、本発明は、検知電線の一部が電線押え片の基端側や蓋部のヒンジ側にはみ出し得る位置にあったとしても、それを外部から視認したり電線収納溝部側に押しこんだりすることができ、検知電線が噛み込んだままになることを確実に防止することができる信頼性の高い電池配線モジュールを提供することができる。かかる本発明は、高電圧用の二次電池に装着される電池配線モジュール全般に有用である。