布線模塊的制作方法

文檔序號：11636337閱讀：318來源：國知局

本說明書所公開的技術涉及一種布線模塊。

背景技術：

在電動汽車及混合動力車用的蓄電模塊中，為了增大輸出功率，多個蓄電元件以橫向排列的方式相互連接。多個蓄電元件通過用母線等連接部件將相鄰電極端子之間連接而串聯或并聯連接。

若這樣的蓄電模塊在高溫狀態下使用，則有時會造成使用壽命低下，在將多個鋰離子電池等連接而成的蓄電模塊中，有時會在充電時變為過度高溫。在此，為了避免這樣的情況，在蓄電模塊中安裝用于檢測蓄電元件的溫度的溫度傳感器。

作為溫度傳感器，例如可以是如下構成：具備平板狀的檢測部，平板狀的檢測部重疊配置于母線或在母線上重疊放置的電壓檢測端子等，在檢測部形成有插通孔。通過在該插通孔中插通電極端子的電極柱或者緊固于電極端子的孔部的螺栓，在將母線及電壓檢測端子緊固連接到電極端子時，與電極柱或螺栓一并緊固，從而將溫度傳感器熱式安裝到蓄電元件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-191954號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

可是近年，在母線與電極端子之間的連接中，提議有通過激光焊接的連接方法來取代螺栓及螺母等的緊固連接。但是在采用這種連接方法的情況下，為了將具有上述構成的溫度傳感器固定到母線，需要溫度傳感器專用的緊固部件，部件數量增加，并且還需要另外進行固定作業。

本說明書所公開的技術是基于上述這樣的情況完成的，其目的在于提供一種部件數量少且作業工序少的布線模塊。

用于解決課題的手段

作為解決上述課題的本說明書所公開的技術構成為一種布線模塊，其安裝于蓄電元件組，所述蓄電元件組由多個蓄電元件排列形成，所述蓄電元件具有正極的電極端子以及負極的電極端子，其中，所述布線模塊包括：母線，其重疊于所述電極端子，將相鄰的所述電極端子電氣連接；溫度檢測部件，其具有與所述母線重疊的板狀的檢測部，所述溫度檢測部件對所述母線的溫度進行檢測；絕緣保護部，其對所述母線以及所述溫度檢測部件進行保持；以及罩，其將所述絕緣保護部的至少一部分覆蓋，所述檢測部重疊于所述母線中的與所述電極端子重疊的區域以外的區域，在所述罩設置有按壓部，在該罩將所述絕緣保護部覆蓋的狀態下，所述按壓部朝所述母線按壓所述檢測部。

根據上述構成，設置為將溫度檢測部件的檢測部以與被絕緣保護部保持的母線重疊的方式配置的狀態后，用罩將絕緣保護部覆蓋，則設置于罩的按壓部朝母線按壓溫度檢測部件的檢測部。因此，沒有必要重新設置將溫度檢測部件固定到母線的緊固部件，也沒有必要另外執行固定作業，能夠提供一種部件數量少且作業工序少的布線模塊。

上述布線模塊也可以具有以下構成。

也可以構成為：罩在將絕緣保護部覆蓋的狀態下，將檢測部覆蓋并使母線中的與電極端子重疊的區域露出到外部。

根據上述構成，通過罩的按壓部，使檢測部處于相對于母線以不偏離的方式被保持的狀態，與此同時，在母線露出的部分中，能夠例如通過激光焊接等對母線及電極端子之間進行連接。

罩也可以通過鉸鏈部而與所述絕緣保護部一體設置。

根據上述構成，能夠使部件數量變得更少。

所述罩也可以設置有被卡止部，所述被卡止部卡止在所述絕緣保護部。

根據上述構成，由于罩卡止在絕緣保護部，所以能夠維持限制溫度檢測部件移動的狀態。

發明效果

根據本說明書所公開的技術，在具備溫度檢測部件的布線模塊中，能夠獲得部件數量少且作業工序少的布線模塊。

附圖說明

圖1是表示一個實施方式的單電池組的俯視圖。

圖2是表示溫度檢測部件的俯視圖。

圖3是表示溫度檢測部件的側視圖。

圖4是表示溫度檢測部件配置前的布線模塊的俯視圖。

圖5是表示圖4的沿a-a線的局部放大剖視圖。

圖6是表示處于配置溫度檢測部件的狀態的布線模塊的俯視圖。

圖7是表示圖6的沿b-b線的局部放大剖視圖。

圖8是表示處于完成形態的電池模塊的俯視圖。

圖9是表示圖8的沿c-c線的剖視圖。

具體實施方式

參照圖1至圖9對將本說明書中記載的布線模塊20適用到電池模塊m的一個實施方式進行說明。

本實施方式所涉及的電池模塊m搭載于電動汽車或者混合動力自動車等車輛(未圖示)，其作為用于驅動車輛的電源使用。電池模塊m具備：單電池組10(蓄電元件組的一個例子)，其由多個單電池11(蓄電元件的一個例子)排列形成；以及布線模塊20，其安裝于單電池組10(參照圖8)。

在以下說明中，以圖8的下側為前方，以上側為后方(進深側)。另外，以圖9的上側為上方，以下側為下方。另外，對于多個同一部件，有時會對其中一個部件賦予符號，對其他部件省略符號。

(單電池組10)

本實施方式的電池模塊m具有單電池組10，單電池組10由多個單電池11排列形成，單電池11由4個單電池(未圖示)串聯連接構成(參照圖1)。在本實施方式中，在單電池的內部收納有發電要素(未圖示)。

本實施方式的單電池11呈扁平的大致長方體形狀。在單電池11的上表面，在長邊方向的靠近兩端部的位置朝上方突出形成有正極以及負極的電極端子12a、12b。正極的電極端子12a以及負極的電極端子12b是形狀相同且大小相同。各個電極端子12a、12b呈四角柱狀，其上表面形成為平坦的電極面。多個單電池11以相鄰的電極端子12成為不同的極性的方式排列，由此構成單電池組10。相鄰的單電池11通過后述的母線21彼此電氣連接。

如圖1以及圖9所示，在正極以及負極的電極端子12a、12b之間設置有朝上方開口的筒狀連接器部13。在連接器部13的外壁形成有將對方側的連接器40卡止的卡止突部14。

在連接器部13內突出地配置有與各個單電池連接的4個陽型端子15。這4個端子15構成為能與對方的連接器40的端子47電氣連接。

(布線模塊20)

布線模塊20具備：多個金屬制的母線21，其與相鄰的單電池11的正極的電極端子12a以及負極的電極端子12b連接；絕緣保護部23，其由絕緣材料構成，且具有保持母線21的母線保持部24；以及溫度檢測部件51，其對母線21的溫度進行檢測。

(母線21)

母線21通過將由銅、銅合金、不銹鋼(sus)、鋁等構成的金屬制的板材沖壓加工成預定的形狀而形成，例如，如圖4所示，母線21的整體呈大致長方形狀。

(絕緣保護部23)

絕緣保護部23由多個連結單元23a連接而成，如圖8所示，絕緣保護部23形成為沿單電池11的排列方向(圖8的左右方向)細長的形狀。在絕緣保護部23上，沿長邊方向以排成兩列的方式設置有多個母線保持部24，母線保持部24具有分隔壁，分隔壁朝上方開口并與外部隔開，能夠對母線21進行保持。在各個母線保持部24形成有多個按壓片29，按壓片29用于防止母線21向上方脫離。

在2列的母線保持部24中，排列在進深側(圖4的上側)的母線保持部24的外側壁24a的局部被切削，從而形成有使后述的溫度檢測部件51的檢測部54穿過的貫通部25。貫通部25設置在預定的一個母線保持部24的外側壁24a中的、延伸方向的中央部(在布線模塊20安裝于單電池組10的狀態下的、與相鄰的電極端子12之間對應的位置)。

貫通部25的寬度尺寸設定為與后述的溫度檢測部件51的檢測部54的寬度尺寸相同或者比相同尺寸稍大的尺寸。另外，貫通部25的底部25a被設定于在母線21被收納在母線保持部24內的狀態下與母線21的上表面對齊的高度(參照圖5)。

另外，如圖4所示，在排列于進深側的母線保持部24的外側形成有接接納槽31，接接納槽31接納后述的溫度檢測部件51的元件收納部53。

接接納槽31形成為沿多個母線保持部24的排列方向(圖4的左右方向)延伸。如圖6所示，在接納槽31配置有后述的溫度檢測部件51的元件收納部53以及從元件收納部53導出的電線w2。接納槽31的上方開口。

另外，在2列的母線保持部24中的、排列在進深側的母線保持部24的外側壁24a中，在相鄰的母線保持部24之間設置有將后述的罩33卡止的第1罩卡止孔30a，并且在內側壁24b中，在一個母線保持部24的長度方向(左右方向)的中央部設置有同樣將罩33卡止的第2罩卡止孔30b。在這些第1罩卡止孔30a以及第2罩卡止孔30b的孔壁形成有第1卡止部(未圖示)以及第2卡止部30b1(參照圖9)，第1卡止部以及第2卡止部30b1接納在罩33側設置的后述的第1鎖定片(未圖示)的第1鎖定突部36a(被卡止部的一個例子)以及第2鎖定片35b的第2鎖定突部36b(被卡止部的一個例子)。

在2列的母線保持部24之間設置有連接器保持部26，在連接器保持部26與各個母線保持部24之間分別設置有電線收納槽27。

電線收納槽27用于收納電線w1，電線w1連接于端子47的一個端部，端子47收納在連接器40的端子收納部45，連接器40被連接器保持部26保持。

如圖5所示，2個電線收納槽27具有一對槽壁部27a、27b以及將這一對槽壁部27a、27b連接的底部27c，在電線收納槽27的內部能夠收納多根電線w1。

另外，在電線收納槽27的上端緣設置有用于限制電線w1從電線收納槽27溢出的電線固定部28，電線固定部28從一方的槽壁部27a延伸至另一方的槽壁部27b。電線固定部28設置成位于相鄰的母線保持部24之間。

在本實施方式中，在2個電線收納槽27之間設置有連接器保持部26。連接器保持部26形成為沿連接器40外周的形狀。

(罩33)

在本實施方式中設置有將絕緣保護部23的一部分覆蓋的罩33。在本實施方式中，罩33通過鉸鏈32而與絕緣保護部23(接納槽31的槽壁)形成為一體。罩33由與絕緣保護部23同樣的絕緣材料制成。

罩33具有主體部34，主體部34沿接納槽31的延伸方向(圖4的左右方向)延伸，從上方將接納槽31的開口覆蓋，在主體部34中的、與絕緣保護部23的貫通部25對應的部分延伸形成有延出部37，延出部37沿與接納槽31的延伸方向正交的方向(前后方向)延伸。延出部37的從主體部34延伸出的延出尺寸設定為與母線保持部24的寬度尺寸(圖4的上下方向的尺寸)大致相同。另外，延出部37的寬度尺寸設定為比貫通部25以及檢測部54的寬度尺寸大。

在延出部37中的、罩33處于閉合狀態的內表面側(下表面側)突出地形成有按壓肋38(按壓部的一個例子)，按壓肋38沿與接納槽31的延伸方向正交的方向延伸。

如圖9所示，該按壓肋38的突出尺寸設定為如下：在罩33閉合的狀態(主體部34將接納槽31覆蓋的狀態)下，按壓肋38從上方朝母線21按壓與母線21重疊的溫度檢測部件51的檢測部54。另外，按壓肋38的長度尺寸設定為比檢測部54的長度尺寸稍大，在按壓肋38按壓檢測部54的狀態下，按壓肋38的端部比檢測部54的頂端部朝外側突出。

另外，主體部34的緣部中的、在罩33閉合的狀態下與上述絕緣保護部23的第1罩卡止孔30a對應的位置突出地形成有第1鎖定片35a，第1鎖定片35a具有第1鎖定突部36a(被卡止部的一個例子)，第1鎖定突部36a卡止于第1罩卡止孔30a的未圖示的第1卡止部。

此外，在延出部37的頂端突出地形成有第2鎖定片35b，第2鎖定片35b具有第2鎖定突部36b，第2鎖定突部36b卡止于上述絕緣保護部23的第2罩卡止孔30b的第2卡止部30b1。

若罩33處于閉合狀態，則通過第1鎖定突部36a卡止于未圖示的第1卡止部，且第2鎖定突部36b卡止于第2卡止部30b1，從而使罩33保持為不被打開的狀態。

另外，在罩33處于閉合狀態下，溫度檢測部件51(檢測部54)的整體被延出部37覆蓋，且母線21中的與電極端子12重疊的區域露出到外部。

(連接器40)

如圖8所示，被連接器保持部26保持的連接器40形成為收納4個端子47。連接器40具備大致長方體狀的殼體41以及被收納于殼體41的4個端子47。

如圖9所示，在殼體41形成有卡止片42，卡止片42接納連接器部13的卡止突部14，從而卡止于單電池11。在卡止片42形成有卡止孔42a，卡止突部14嵌入到卡止孔42a。

在殼體41中形成有槽部44，槽部44接納連接器部13。在殼體41排列形成有4個端子收納部45。在端子收納部45的內周面形成有矛狀部46，矛狀部46以能夠向端子收納部45內彎曲的方式突出，從而與收納到端子收納部45內的端子47卡合。

收納于殼體41的端子47是所謂的陽型端子47，在一個端部(圖9的上端部)形成有與電線w1連接的筒部48、49，在另一個端部(圖9的下端部)形成有連接部50，連接部50呈箱狀，并能夠與單電池連接。

雖然詳細內容未在圖中示出，但筒部48、49具有：電線筒部48，其壓接于在電線w1的末端露出的露出芯線(未圖示)；以及絕緣筒部49，其壓接于電線w1的被絕緣包覆部包覆的部分。

在連接部50形成有未圖示的彈性接觸片，通過彈性接觸片與連接器部13的端子15接觸，從而使單電池與連接器40的端子47之間電氣連接。另外，在端子47的連接部50與筒部48、49之間形成有與矛狀部46卡合的卡合部(未圖示)。

收納到連接器40的端子47是用于檢測單電池的電壓的端子47。連接到端子47的電線w1從端子收納部45導出到殼體41的外側，電線w1配置于殼體41的位于卡止片42相反側的電線收納槽27，導出到電池模塊m的外部，例如連接于ecu等的控制單元(未圖示)。

(溫度檢測部件51)

如圖2以及圖3所示，溫度檢測部件51具有：元件收納部53，其收納未圖示的溫度檢測元件，從元件收納部53導出電線w2；以及檢測部54。

元件收納部53呈筒狀，在元件收納部53的內部收納有溫度檢測元件，溫度檢測元件連接有電線w2。溫度檢測元件例如由熱敏電阻構成。作為熱敏電阻，可以適宜地選擇ptc熱敏電阻、或者ntc熱敏電阻。另外，作為溫度檢測元件，并非限定于熱敏電阻，只要能夠檢測溫度，可以適宜地選擇任意的元件。

在溫度檢測元件連接有一對電線w2，一對電線w2從元件收納部53被導出到外側。電線w2連接于未圖示的外部回路，來自溫度檢測元件的信號通過電線w2被發送到外部回路。外部回路例如配置于未圖示的電池ecu，通過來自溫度檢測元件的信號對母線21的溫度進行檢測。

檢測部54形成為從元件收納部53的延伸方向的大致中央部沿垂直方向延伸出的平板狀，溫度檢測部件51的整體形成為俯視時呈大致t字形狀。該檢測部54重疊于母線21，并與母線21面接觸。檢測部54的寬度尺寸(圖2的左右方向的尺寸)設定為與上述貫通部25的寬度尺寸同等或者比同等尺寸略小。

如圖3所示，元件收納部53形成為其厚度尺寸比檢測部54的厚度尺寸大。另外，元件收納部53的上表面與檢測部54的上表面對齊。

本實施方式的溫度檢測部件51是通過對由銅、銅合金、不銹鋼(sus)、鋁等構成的金屬制的板材進行加工而制成。溫度檢測部件51例如通過以下方法等制成：通過對已將金屬板材壓成預定形狀的板材進行彎曲加工，從而形成筒狀的元件收納部53，在將連接有電線w2的溫度檢測元件放入到元件收納部53內后，在元件收納部53內澆鑄絕緣性的樹脂(例如環氧樹脂)并使其凝固。

(布線模塊20的組裝方法)

在對本實施方式的布線模塊20進行組裝時，首先，將母線21收納到絕緣保護部23的母線保持部24內。收納到母線保持部24內的母線21通過其緣部被按壓片29卡止從而被防止向上方脫離。

接著，將在一個端部連接有電線w1的端子47收納到連接器40的端子收納部45，將連接器40嵌入到連接器保持部26，從而將連接器40安裝在連接器保持部26。

于是，將連接于連接器40的電線w1收納到電線收納槽27(參照圖4以及圖5)。在收納電線w1時，收納到在連接有該電線w1的連接器40的在殼體41上設置的位于卡止片42相反側的電線收納槽27。

接著，在絕緣保護部23的預定的母線保持部24內收納溫度檢測部件51。具體地講，通過將溫度檢測部件51的檢測部54的基端部嵌入到絕緣保護部23的貫通部25，從而使檢測部54以與母線21重疊的方式配置，并將元件收納部53收納到接納槽31內。由此，檢測部54與母線21面接觸。連接到溫度檢測元件的電線w2布線于接納槽31內(參照圖6以及圖7)。

接著，將罩33在鉸鏈32處折彎，通過主體部34將接納槽31的開口部覆蓋，并通過延出部37將母線保持部24的一部分覆蓋。此時，若第1鎖定突部36a抵接到第1罩卡止孔30a的孔緣，則罩33的第1鎖定片35a朝外側方向撓曲變形，若第1鎖定突部36a到達第1罩卡止孔30a內的未圖示的第1卡止部，則罩33的第1鎖定片35a恢復彈性。由此，第1鎖定突部36a被卡止于第1卡止部。另外，若第2鎖定突部36b抵接到第2罩卡止孔30b的孔緣，則第2鎖定片35b朝外側方向撓曲變形，若第2鎖定突部36b到達第2罩卡止孔30b內的第2卡止部30b1，則第2鎖定片35b恢復彈性。由此，第2鎖定突部36b被卡止于第2卡止部30b1。

通過這種方式，罩33被保持在相對于絕緣保護部23關閉的狀態，溫度檢測部件51的檢測部54成為被按壓肋38朝母線21按壓的狀態(參照圖8以及圖9)。由此，溫度檢測部件51和母線21以傳熱的方式連接。其結果，通過充電或者放電而在單電池11所產生的熱從電極端子12傳遞到母線21，再從母線21傳遞到溫度檢測部件51。

另外，在這種狀態下，溫度檢測部件51(檢測部54)的整體被延出部37覆蓋，并且母線21中的與電極端子12重疊的區域露出到外部。

(組裝到單電池組10的方法)

接著，將以上述方式將溫度檢測部件51、母線21以及連接器40配置于絕緣保護部23而成的布線模塊20安裝到單電池組10的電極面的預定位置，單電池組10以相鄰的電極端子12a、12b成為不同極性的方式排列配置。于是，在單電池11的電極端子12a、12b的上表面配置并重疊放置在母線21中的、沒有被罩33的延出部37覆蓋的兩端部分。另外，單電池11的連接器部13設置于在連接器保持部26內配置的連接器40的下方。

接著，對各個母線21與電極端子12相重疊的部分進行激光焊接，從而將母線21和電極端子12電氣連接。然后，通過將各個連接器40朝下方按壓，從而使連接器40與單電池電氣連接。由此，電池模塊m完成(參照圖8以及圖9)。

(本實施方式的作用、效果)

在本實施方式中，在被母線保持部24保持的母線21上重疊配置了溫度檢測部件51的檢測部54的狀態下，關閉罩33時，在罩33上設置的按壓肋38朝母線21按壓檢測部54。

因此，也可以不用另外設置將溫度檢測部件51安裝到母線21的緊固部件或者作業，僅通過關閉罩33，便能夠保持將溫度檢測部件51熱式安裝于母線21的狀態。

另外，在罩33將絕緣保護部23覆蓋的狀態下，盡管通過延出部37將檢測部54的整體覆蓋，但是母線21中的與電極端子12重疊的區域構成為朝外部露出。因此，通過按壓肋38使檢測部54保持在相對于母線21不發生偏離的狀態，與此同時，在母線21露出的部分，例如通過激光焊接等能夠將母線21與電極端子12連接。

另外，根據本實施方式，由于罩33與絕緣保護部23設置為一體，所以將罩33覆蓋絕緣保護部23時，不用進行對位，僅進行轉動操作即可，作業性優良。此外，能夠減少部件數量。

另外，根據本實施方式，由于罩33設置有第1鎖定突部36a以及第2鎖定突部36b，第1鎖定突部36a以及第2鎖定突部36b卡止于絕緣保護部23，所以能夠限制溫度檢測部件51的移動，確實地維持檢測部54與母線21之間的接觸狀態。

<其他實施方式>

本說明書所公開的技術并非限定為根據上述描述以及附圖說明的實施方式，例如以下的實施方式也包含在本發明的技術范圍內。

(1)在上述實施方式中，示出了罩33和絕緣保護部23一體形成，也可以是罩33和絕緣保護部23分體形成。

(2)在上述實施方式中，采用了在罩33將絕緣保護部23覆蓋的狀態下，將檢測部54覆蓋并使母線21中的與電極端子12重疊的區域露出到外部的結構，但不限于此，也可以采用將母線21的整體覆蓋的結構。在采用這種結構的情況下，在對母線21和電極端子12進行連接(例如激光焊接)后，將溫度檢測部件51重疊配置于母線21，關閉罩33，能夠保持檢測部54與母線21的接觸狀態。

(3)在上述實施方式中，雖然示出了設置有與絕緣保護部23卡止的鎖定突部36的罩33，但是也可以采用不具備卡止于絕緣保護部23的結構的罩33。

(4)在上述實施方式中，采用了將檢測部54重疊于母線21中的與電極端子12a、12b重疊的一對區域之間的結構，但與母線21重疊的區域并非限定為上述實施方式所涉及的結構，只要是不妨礙一對電極端子與母線連接的區域，與哪個區域重疊都可以。

(5)在上述實施方式中，示出了母線21與電極端子12之間的連接通過激光焊接執行的方式，但不限于此，例如通過電極柱和螺母、或者螺母狀的電極端子和螺栓等的緊固來連接的方式也能夠適用于本說明書中記載的技術。

(6)溫度檢測部件51的構成并非限定為上述實施方式所涉及的構成，能夠適宜地進行變更，總之，溫度檢測部件51具有與母線21重疊的檢測部54，該檢測部54只要是被設置于罩33的按壓部按壓的結構，哪種結構都可以采用。

附圖標記說明

m：電池模塊

10：單電池組(蓄電元件組)

11：單電池(蓄電元件)

12a、12b：電極端子

20：布線模塊

21：母線

23：絕緣保護部