特許 7534345 バスバーモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】バスバーモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/569 20210101AFI20240806BHJP

   H01M 50/507 20210101ALI20240806BHJP

   H01M 50/298 20210101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

H01M50/569

H01M50/507

H01M50/298

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022021345

(22)【出願日】2022-02-15

(65)【公開番号】P2023118405

(43)【公開日】2023-08-25

【審査請求日】2023-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 一彰

(72)【発明者】

【氏名】加藤 潤之

(72)【発明者】

【氏名】中谷 元

【審査官】山本 雄一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０３３７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８６７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１０６０８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０ー５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の単電池で構成された電池集合体に組み付けられる電線配索体と、
前記電線配索体に収容され、各単電池の電極間を電気的に接続する複数のバスバーと、
前記バスバーを介して前記各単電池に接続される複数の電線と、を備え、
前記電線配索体は、前記電線が配索される電線配索経路を有し、
前記電線配索経路は、スリットで区画された各一対の側壁を有し、
前記各一対の側壁の前記スリットで仕切られた電線出口側の上端角部と電線入口側の上端角部のうちの少なくとも前記電線入口側の上端角部に、切欠きが形成されているバスバーモジュール。

【請求項2】

前記電線配索体は、前記バスバーを収容するバスバー収容部と、前記電線を収容する前記電線配索経路としての電線配索溝部と、を有し、
前記バスバー収容部及び前記電線配索溝部は、前記スリットを介して分割形成され、かつヒンジを介して連結されている、請求項１に記載のバスバーモジュール。

【請求項3】

前記電線配索溝部は、各底壁と、前記各底壁の両側から起立した前記各一対の側壁と、を有している、請求項２に記載のバスバーモジュール。

【請求項4】

前記切欠きは、前記電線入口側の相対向する各上端角部のうちの外側に位置する側壁の上端角部にのみ形成されている、請求項３に記載のバスバーモジュール。

【請求項5】

前記切欠きは、前記側壁の中途から前記上端角部の上面にかけて傾斜したテーパ状の切欠きである、請求項１から４のいずれか一項に記載のバスバーモジュール。

【請求項6】

前記切欠きは、前記側壁の中途から前記上端角部の上面にかけて凸形状に湾曲した円弧状の切欠きである、請求項１から４のいずれか一項に記載のバスバーモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の単電池で構成された電池集合体の各単電池にバスバーを介して電気的に接続されるバスバーモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

この種のバスバーモジュールとして、特許文献１に記載されたものがある。このバスバーモジュールは、電池集合体に組み付けられ、各単電池の電極間を接続する複数のバスバーを収容した電線配索体と、バスバーを介して各単電池に接続される複数の電線と、電線配索体に形成されて一対の側壁間に電線を収容する電線配索溝部と、を備えている。電線配索体は、電池集合体の充放電によるピッチ公差を吸収するために、スリットを介して分割形成されている。そして、バスバーに接続された電線は、電線配索溝部の一対の側壁間に引き出されて配索される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１９５５０４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、前記従来のバスバーモジュールでは、電線配索溝部の一対の側壁間に電線を配索する際に、電線入口側で外側に位置する側壁のスリットに電線が入り込んでしまい、電線の配索に時間がかかっていた。

【0005】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、バスバーに接続された電線を電線配索経路の側壁のスリットに引っ掛かることなく短時間かつスムーズに配索できるバスバーモジュールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に係るバスバーモジュールは、複数の単電池で構成された電池集合体に組み付けられる電線配索体と、前記電線配索体に収容され、各単電池の電極間を電気的に接続する複数のバスバーと、前記バスバーを介して前記各単電池に接続される複数の電線と、を備え、前記電線配索体は、前記電線が配索される電線配索経路を有し、前記電線配索経路は、スリットで区画された各一対の側壁を有し、前記各一対の側壁の前記スリットで仕切られた電線出口側の上端角部と電線入口側の上端角部のうちの少なくとも一方の側の上端角部に、切欠きが形成されているものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、バスバーに接続された電線を電線配索経路の側壁のスリットに引っ掛かることなく短時間かつスムーズに配索できるバスバーモジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るバスバーモジュールの一例を示す平面図である。

【図2】上記バスバーモジュールの斜視図である。

【図3】上記バスバーモジュールの電線配索を示す斜視図である。

【図4A】上記バスバーモジュールの電線配索を示す概略側面図である。

【図4B】上記バスバーモジュールの他の形態の電線配索を示す概略側面図である。

【図4C】参考例のバスバーモジュールの電線配索を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るバスバーモジュールについて詳細に説明する。

【0010】

図１は本発明の実施形態に係るバスバーモジュールの一例を示す平面図である。図２はバスバーモジュールの斜視図である。図３はバスバーモジュールの電線配索を示す斜視図である。図４Ａはバスバーモジュールの電線配索を示す概略側面図である。図４Ｂはバスバーモジュールの他の形態の電線配索を示す概略側面図である。図４Ｃは参考例のバスバーモジュールの電線配索を示す概略側面図である。

【0011】

図１に示すように、バスバーモジュール１０は、電動モータを用いて走行する電気自動車（ＥＶ）やエンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車（ＨＥＶ）等に搭載される電源装置（図示略）の電池集合体１に組み付けられる。

【0012】

電池集合体１は、一列に配列され、かつ、互いに固定された複数の単電池２で構成されている。各単電池２は、直方体の電池本体と、この電池本体の上面の一端及び他端からそれぞれ突出して設けられた一対の電極（図示略）と、を備えている。一対の電極のうち一方の電極は正極であり、他方の電極は負極である。各単電池２は、正極と負極が隣り同士で互い違いになるように配置され、電池集合体１の上面の各単電池２の一方の電極側（この実施形態では、４個の単電池２の一方の電極側）にバスバーモジュール１０が組み付けられる。また、電池集合体１の上面の各単電池２の他方の電極側（この実施形態では、４個の単電池２の他方の電極側）にもバスバーモジュール１０が組み付けられる。なお、単電池２が４個以上の電池集合体１の場合には、バスバーモジュール１０を並列に複数配設して対応する。

【0013】

バスバーモジュール１０は、電池集合体１に組み付けられる電線配索体（ケース）１１と、電線配索体１１に収容され、各単電池２の電極間を電気的に接続する複数のバスバー２０と、バスバー２０を介して各単電池２に接続される複数の電線３０と、を備えている。

【0014】

図１～図３に示すように、電線配索体１１は、合成樹脂により形成され、バスバー２０を収容するバスバー収容部１２と、電線３０を収容する電線配索経路としての電線配索溝部１３と、を有している。これらバスバー収容部１２及び電線配索溝部１３は、電池集合体１の充放電によるピッチ公差を吸収するために、スリット１４を介して分割されて形成されていて、ヒンジ１５を介して連結されている。

【0015】

図１、図２に示すように、バスバー収容部１２は、底壁１２ａに単電池２の上面を露出させる矩形で一対の開口部１２ｂ，１２ｂを有した箱形に形成されている。この箱形のバスバー収容部１２内に、矩形板状のバスバー２０が収容される。

【0016】

図１、図２に示すように、電線３０が配索されて収容される電線配索溝部１３は、スリット１４で区画された各底壁１６と、この各底壁１６の両側から起立し、スリット１４で区画された各一対の側壁１７，１８と、を有している。これら各底壁１６と各一対の側壁１７，１８の一方の端側は、電線入口１３Ａになっていると共に、他方の端側は電線出口１３Ｂになっている。また、各一対の側壁１７，１８の電線入口１３Ａ側の内側に位置する側壁１７には、バスバー２０に接続された電線３０を電線配索溝部１３内に導出するための矩形の電線導出口１３Ｃが形成されている。

【0017】

さらに、スリット１４で仕切られた電線入口１３Ａ側に位置する一対の側壁１７，１８の相対向する各上端角部１７ａ，１８ａのうちの外側に位置する側壁１８の上端角部１８ａには、テーパ状の切欠き１９Ａが形成されている。この切欠き１９Ａは、図４Ａに示すように、電線入口１３Ａ側の外側に位置する側壁１８（スリット１４）の中途から上端角部１８ａの上面にかけて傾斜するように形成されている。また、切欠き１９Ａは、テーパ状に限らず、図４Ｂに示すように、外側に位置する側壁１８（スリット１４）の中途から上端角部１８ａの上面にかけて凸形状に湾曲した円弧状の切欠き１９Ｂでも良い。なお、図中符号１７ａ，１８ａは、各側壁１７，１８の電線入口１３Ａ側に位置する上端角部を示し、符号１７ｂ，１８ｂは、各側壁１７，１８の電線出口１３Ｂ側に位置する上端角部を示す。また、テーパ状の切欠き１９Ａは、上端角部１８ａの上面にかけて例えば４５度の角度で傾斜している。さらに、電線出口１３Ｂ側の外側に位置する側壁１８の上端角部１８ｂに切欠きを形成しないのは、電線出口１３Ｂ側の上端角部１８ｂにも切欠きを形成すると、スリット１４の上側の間口が広がり過ぎて、電線３０がスリット１４内に落ち易くなるためである。

【0018】

図１、図３に示すように、バスバー２０は、導電性の金属板により矩形板状に形成されていて、互いに隣り合う単電池２の正極及び負極が挿通する丸形で一対の取付孔２１，２１を有している。この一対の取付孔２１，２１は、バスバー２０の長手方向に沿って互いに隣り合う単電池２の正極及び負極と同じ間隔をあけて配置されている。また、バスバー２０は、一対の取付孔２１，２１に挿通された正極及び負極にナット（図示略）が螺合されることで、単電池２に取り付けられると共に、正極及び負極に電気的に接続される。つまり、バスバー２０は、電池集合体１の互いに隣り合う単電池２の正極と負極に組み付けられることで、これら単電池２を直列に接続する。また、図１に示すように、バスバー２０の電線配索溝部１３側の端縁には、ジョイント端子部２２を介して電線３０が圧着接続されている。なお、バスバー２０の電線配索溝部１３側の端縁に電圧検出端子（図示略）をさらに接続し。この電圧検出端子に圧着接続される電圧検出用の電線を電線配索溝部１３に配索して収容するようにしても良い。

【0019】

図１に示すように、電線３０は、バスバー２０を介して各単電池２に接続される。電線３０は、導電性の芯線と芯線を被覆した絶縁被覆とを有する被覆電線である。また、電線３０は、その一端３１において、絶縁被覆が皮剥ぎされて芯線が露出している。そして、電線３０の一端３１は、バスバー２０の電線配索溝部１３側の端縁にジョイント端子部２２を介して電気的に接続される。電線３０の他端は、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）の電圧検出回路等に接続される。ＥＣＵは、電圧検出回路によって検出された各単電池２における一対の電極との電位差（電圧）に基づいて、各単電池２の残量や充放電状態等を検出する。

【0020】

以上実施形態のバスバーモジュール１０によれば、図３、図４Ａに示すように、バスバー２０に接続された電線３０を電線配索溝部１３内に配索する際に、スリット１４に電線３０が入ってしまっても、電線３０がテーパ状の切欠き１９Ａに沿って上方に抜ける。つまり、図４Ａの矢印に示すように、電線３０がスリット１４に引っ掛かって下方に落ちることなく、電線配索溝部１３内に戻る。例えば、図４Ｃに示すように、電線入口１３Ａ側の外側に位置する側壁１８の上端角部１８ａにテーパ状の切欠き１９Ａが形成されていないと、電線３０がスリット１４に引っ掛かって下方に落ちるため、電線３０の配索を短時間でスムーズに行うことができない。しかしながら、本実施形態では、バスバー２０に接続された電線３０をスリット１４内から電線入口１３Ａ側の外側に位置する側壁１８の上端角部１８ａのテーパ状の切欠き１９Ａに瞬時に戻して配索することができる。このため、上端角部１８ａに引っ掛かることなく電線３０を短時間かつスムーズに電線入口１３Ａ側の一対の側壁１７，１８間に配索することができる。

【0021】

また、図４Ｂに示すように、バスバー２０に接続された電線３０を電線配索溝部１３内に配索する際に、スリット１４に電線３０が入ってしまっても、電線３０が円弧状の切欠き１９Ｂに沿って上方に抜ける。これにより、バスバー２０に接続された電線３０をスリット１４や電線入口１３Ａ側の外側に位置する側壁１８の上端角部１８ａに引っ掛かることなく短時間かつスムーズに配索することができる。

【0022】

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【0023】

すなわち、前記実施形態によれば、一対のバスバー収容部を有する電線配索体を用いたが、スリットで分割され、ヒンジで連結されて両側に複数のバスバー収容部を形成した長尺の電線配索体を複数の単電池で構成された電池集合体に組み付けるようにしても良い。

【0024】

また、前記実施形態によれば、電線入口側の外側に位置する側壁の上端角部にテーパ状の切欠きを形成したが、電線入口側の内側に位置する側壁の上端角部にテーパ状の切欠きを形成しても良い。

【符号の説明】

【0025】

１ 電池集合体
２ 単電池
１０ バスバーモジュール
１１ 電線配索体
１２ バスバー収容部
１３ 電線配索溝部（電線配索経路）
１３Ａ 電線入口
１３Ｂ 電線出口
１４ スリット
１５ ヒンジ
１６ 底壁
１７，１８ 一対の側壁
１７ａ，１８ａ 電線入口側に位置する上端角部
１７ｂ，１８ｂ 電線出口側に位置する上端角部
１９Ａ テーパ状の切欠き
１９Ｂ 円弧状の切欠き
２０ バスバー
３０ 電線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】