JP2013171728A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】発明は、単電池同士を電気的に接続する作業において、作業者が、電流が流れる部材に対して直接に接触することを抑制する技術を提供する。
【解決手段】電池モジュール１０は、直列に接続された複数の単電池１１と、単電池１１の電極端子１２に、一方の端部が接続された導体１３と、導体１３の他方の端部に接続された導体側端子１５と、導体１３の外周を覆う絶縁被覆１４と、導体側端子１５が収容された絶縁性の合成樹脂からなるコネクタハウジング１８と、絶縁性の合成樹脂からなると共に、コネクタハウジング１８と嵌合可能な一対のフード部２３を備えた中継コネクタハウジング２６と、フード部２３の奥壁２４に埋設されると共に両端部がフード部２３内に配され、コネクタハウジング１８がフード部２３と嵌合された状態において導体側端子１５と電気的に接続される中継端子１６と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の単電池を備えた電池モジュールに関する。

従来、電気的に接続された複数の単電池を備え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。各単電池は正極、及び負極からなる電極端子を備える。複数の単電池は、一の単電池の電極端子と、他の単電池の逆極性の電極端子と、が金属製のバスバーによって直列に接続されている。

バスバーには一対の貫通孔が形成されている。この貫通孔内に、一の単電池の電極端子と、他の単電池の逆極性の電極端子と、が挿通されて、各電極端子にナットが螺合されることにより、一の単電池の電極端子と、他の単電池の逆極性の電極端子と、が電気的に接続されている。

特開２０１１−８９５７号公報

しかしながら上記の構成によると、バスバーの貫通孔内に電極端子を挿通させる作業において、作業者は電極端子に直接に触る恐れがある。更に、電極端子にナットを螺合させる作業において、作業者は、電極端子及びバスバーの少なくとも一方に直接に触る恐れがある。

上記したように、複数の単電池が直列に接続された状態では、電極端子、及びバスバーには比較的に高い電圧の電流が流れる。このため、電極端子とバスバーとを接続する作業中に、作業者が、電極端子、又はバスバー等の電流が流れる部材に対して直接に触る状況が発生することはできるだけ回避したい。

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、単電池同士を電気的に接続する作業において、作業者が、電流が流れる部材に対して直接に接触することを抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明は、電池モジュールであって、正極及び負極からなる一対の電極端子を有すると共に、逆極性の前記電極端子同士が電気的に接続されることで直列に接続された複数の単電池と、前記電極端子に、一方の端部が接続された導体と、前記導体の他方の端部に接続された導体側端子と、前記導体の外周を覆う絶縁被覆と、前記導体側端子が収容された絶縁性の合成樹脂からなるコネクタハウジングと、絶縁性の合成樹脂からなると共に、前記コネクタハウジングと嵌合可能な一対のフード部を備えた中継コネクタハウジングと、前記フード部の奥壁に埋設されると共に両端部が前記フード部内に配され、前記コネクタハウジングが前記フード部と嵌合された状態において前記導体側端子と電気的に接続される中継端子と、を備える。

本発明によれば、コネクタハウジングを中継コネクタハウジングのフード部に嵌合させることにより、導体側端子と中継端子とが電気的に接続される。導体具側端子は単電池の電極端子と接続されているので、導体側端子と中継端子とが電気的に接続されることにより、複数の単電池のうち、一の単電池と他の単電池とは、一の単電池、一の単電池の電極端子、一の単電池の電極端子接続された導体及び導体側端子、中継端子、他の単電池の電極端子に接続された導体側端子及び導体、他の単電池の電極端子、他の単電池、の順に、電気的に接続される。

本発明によれば、導体の外周は絶縁被覆で覆われている。また、導体側端子は絶縁性の合成樹脂からなるコネクタハウジングに収容されている。更に、中継端子は、絶縁性の合成樹脂からなる中継コネクタハウジングの奥壁に埋設されて、両端部がフード部内に配されている。このように、電流が流れる部材は絶縁性の材料で覆われているので、単電池同士を電気的に接続する作業が実行される際に、作業者が、電流が流れる部材に対して直接に触れることを抑制できる。

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。

前記導体は可撓性を有することが好ましい。上記の態様によれば、導体が撓むことにより、単電池同士の組み立て公差を吸収することができる。

本発明によれば、単電池同士を電気的に接続する作業において、作業者が、電流が流れる部材に対して直接に接触することを抑制することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。 図２は電池モジュールを示す平面図である。 図３は電池モジュールを示す側面図である。 図４はで図２におけるＡ−Ａ線断面図ある。 図５は導体の端部に接続された状態の導体側端子を示す側面図である。 図６は図５に係る導体側端子をコネクタハウジングの内部に収容した状態を示す側面図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を、図１ないし図６を参照しつつ説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態に係る電池モジュール１０は、所定の方向に並べられた複数の単電池１１を備える。なお、図面において、複数の同一部材の符号については、一の部材にのみ付して、他の部材については省略する場合がある。

単電池１１は略直方体形状をなしている。単電池１１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、発電要素と電気的に接続された一対の電極端子１２が上方に突出されている。一対の電極端子１２の一方は正極であり、他方は負極である。複数の単電池１１は、逆極性の電極端子１２同士が電気的に接続されることで、直列に接続されている。

図５に示すように、電極端子１２には、一対の端部を有する導体１３の、一方の端部が接続されている。電極端子１２と導体１３とは、圧着、溶接、はんだ付け、ロウ付け等の公知の手法を、必要に応じて適宜に選択できる。電極端子１２の外面は、導体１３が接続された状態で、絶縁性の材料で被覆されていてもよい。本実施形態に係る導体１３としては、可撓性を有する金属製の導体１３の外周を絶縁被覆１４で覆ってなる電線が用いられている。導体１３としては、例えば、複数の金属細線を撚り合せてなる撚り線を用いることができる。

導体１３の他方の端部には、導体側端子１５が接続されている。導体１３の他方の端部において絶縁被覆１４が剥離されることで露出した導体１３に、導体側端子１５が接続されている。導体１３と、導体側端子１５との接続方法としては、圧着、溶接、はんだ付け、ロウ付け等の公知の手法を、必要に応じて適宜に選択できる。

本実施形態においては、一つの単電池１１に形成された一対の電極端子１２に接続された一対の導体側端子１５は同形同大である。

本実施形態においては、導体側端子１５は、後述する中継端子１６と接続される接続筒部１７を備えた雌端子とされる。接続筒部１７の内部に中継端子１６の端部が挿入されて、中継端子１６の外面と、接続筒部１７の内面とが接触することにより導体側端子１５と中継端子１６とが電気的に接続される。

図６に示すように、導体側端子１５は、絶縁性の合成樹脂からなるコネクタハウジング１８の内部に収容されている。コネクタハウジング１８の前壁には、中継端子１６の端部が挿入される開口部１９が形成されている。

図４に示すように、コネクタハウジング１８の上面には、ロックアーム２０が斜め後方に向かって突出されている。ロックアーム２０の後端部にはロック部２１が形成されている。このロック部２１、後述する中継コネクタハウジング２６のロック受け部２２と係合することにより、コネクタハウジング１８と中継コネクタハウジング２６とがロックされる。

本実施形態においては、導体側端子１５を収容する複数のコネクタハウジング１８は同形同大である。

上記の中継端子１６は金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。中継端子１６は細長いタブ状をなしており、雄端子とされる。中継端子１６の長手方向の略中央付近は、絶縁性の合成樹脂からなる中継コネクタハウジング２６に埋設されている。

中継コネクタハウジング２６は、コネクタハウジング１８を収容可能な一対のフード部２３を備える。各フード部２３は、前後方向に開口している。各フード部２３の奥方には、両フード部２３に共通の奥壁２４が形成されている。奥壁２４には、上記した中継端子１６が貫通されている。中継端子１６は、奥壁２４に圧入されていてもよく、また、インサート成形により奥壁２４に埋設されている構成としてもよい。中継端子１６の両端部は、それぞれフード部２３の内部に配されている。

フード部２３の内壁には、フード部２３内に嵌合されたコネクタハウジング１８のロック部２１と対応する位置に、ロック受け部２２が形成されている。

中継コネクタハウジング２６には、フード部２３の下端部から下方に垂下して、脚部２５が形成されている。脚部２５は、フード部２３の側壁から下方に連続的に延長された形状に形成されている。脚部２５の下端部は、単電池１１の上面に載置されるようになっている。本実施形態においては、複数の中継コネクタハウジング２６は同形同大である。

中継コネクタハウジング２６のフード部２３内に、コネクタハウジング１８が嵌合されると、中継端子１６の端部が導体側端子１５の接続筒部１７の内部に進入する。すると、中継端子１６の外周面と、接続筒部１７の内周面とが当接することにより、中継端子１６と、導体側端子１５とが電気的に接続される。

（本実施形態の組み付け工程）
続いて、本実施形態の組み付け工程の一例を示す。本実施形態の組み付け工程は以下の記載に限定されない。

まず、複数の単電池１１を、所定の方向に並べる。このとき、隣り合う電極端子１２の極性が逆になるように単電池１１を配する。

次いで、作業者は、複数の単電池１１のうち、一の単電池１１の電極端子１２に接続された導体１３、又はこの導体１３の他方の端部に接続された導体側端子１５が収容されたコネクタハウジング１８を持って、中継コネクタハウジング２６の一方のフード部２３内に、コネクタハウジング１８を嵌合させる。すると、導体側端子１５と、中継端子１６とが電気的に接続される。

次いで、作業者は、複数の単電池１１のうち、一の単電池１１の隣に並べられて、一の単電池１１の電極端子１２とは逆極性を有する他の単電池１１の電極端子１２に接続された導体１３、又はこの導体１３に他方の端部に接続された導体側端子１５が収容されたコネクタハウジング１８を持って、中継コネクタハウジング２６の他方のフード部２３内に、コネクタハウジング１８を嵌合させる。すると、導体側端子１５と、中継端子１６とが電気的に接続される。

上記の作業により、一の単電池１１の電極端子１２、一の単電池１１の電極端子１２に接続された導体１３及び導体側端子１５、中継端子１６、他の単電池１１の電極端子１２に接続された導体側端子１５及び導体１３、他の単電池１１の電極端子１２、の順に、電気的に接続される。

本実施形態においては、導体１３は可撓性を有する。これにより、複数の単電池１１の組み付け公差により、隣り合う単電池１１の電極端子１２の位置がずれている場合でも、作業者は、導体１３を撓ませることにより、容易に、コネクタハウジング１８をフード部２３内に嵌合させることができる。

上記の作業を繰り返すことにより、複数の単電池１１が直列に接続され、電池モジュール１０が形成される。

（本実施形態の作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、コネクタハウジング１８を中継コネクタハウジング２６のフード部２３に嵌合させることにより、導体側端子１５と中継端子１６とが電気的に接続される。導体１３具側端子は単電池１１の電極端子１２と接続されているので、導体側端子１５と中継端子１６とが電気的に接続されることにより、複数の単電池１１のうち、一の単電池１１と他の単電池１１とは、一の単電池１１、一の単電池１１の電極端子１２、一の単電池１１の電極端子１２に接続された導体１３及び導体側端子１５、中継端子１６、他の単電池１１の電極端子１２に接続された導体側端子１５及び導体１３、他の単電池１１の電極端子１２、他の単電池１１、の順に、電気的に接続される。

そして、本実施形態によれば、導体１３の外周は絶縁被覆１４で覆われている。また、導体側端子１５は絶縁性の合成樹脂からなるコネクタハウジング１８に収容されている。更に、中継端子１６は、絶縁性の合成樹脂からなる中継コネクタハウジング２６の奥壁２４に埋設されて、両端部がフード部２３内に配されている。このように、電流が流れる部材は絶縁性の材料で覆われているので、単電池１１同士を電気的に接続する作業が実行される際に、作業者が、電流が流れる部材に対して直接に触れることを抑制できる。

また、本実施形態によれば、導体１３は可撓性を有する。これにより、導体１３を撓ませることにより、単電池１１同士の組み立て公差を吸収することができる。これは、単電池１１の個数が多い場合には特に効果的である。

＜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）本実施形態においては、導体１３として可撓性を有する電線が用いられたが、これに限られず、導体１３として、金属棒材、金属板材等、可撓性を有しない導体１３を用いてもよい。

（２）本実施形態としては、可撓性を有する導体１３として電線を用いたが、これに限られず、可撓性を有する導体１３としては、編組線を用いてもよく、また、比較的に薄いバスバーを厚み方向に積層してなる、いわゆるフレキシブルバスバーを用いてもよい。また、比較的に軟らかい金属からなる単芯線を用いてもよい。このように導体１３を構成する部材は、必要に応じて、適宜に選択しうる。

（３）本実施形態においては、単電池１１の上面に正極及び負極が設けられる構成としたが、これに限られず、単電池１１の上面に一の電極端子１２が形成され、下面に逆極性を有する他の電極端子１２が形成される構成としてもよい。

（４）本実施形態においては、導体側端子１５が雌端子とされ、中継端子１６が雄端子とされたが、これに限られず、導体側端子１５が雄端子とされ、中継端子１６が雌端子とされる構成としてもよい。また、中継端子１６の一方の端部を雄端子とし、他方の端部が雌端子とし、中継端子１６の雄端子に接続される導体側端子１５を雌端子とし、中継端子１６の雌端子に接続される導体側端子１５を雄端子としてもよい。

また、導体側端子１５を収容するコネクタハウジング１８は、導体側端子１５の形状により、適宜に変更しうる。

（５）導体側端子１５の接続筒部１７の内部には、弾性変形可能な撓み片を設け、この撓み片と中継端子１６の端部とが弾性的に接触する構成としてもよい。

１０…電池モジュール
１１…単電池
１２…電極端子
１３…導体
１４…絶縁被覆
１５…導体側端子
１６…中継端子
１８…コネクタハウジング
２３…フード部
２４…奥壁
２６…中継コネクタハウジング

Claims (2)

1. 正極及び負極からなる一対の電極端子を有すると共に、逆極性の前記電極端子同士が電気的に接続されることで直列に接続された複数の単電池と、
   前記電極端子に、一方の端部が接続された導体と、
   前記導体の他方の端部に接続された導体側端子と、
   前記導体の外周を覆う絶縁被覆と、
   前記導体側端子が収容された絶縁性の合成樹脂からなるコネクタハウジングと、
   絶縁性の合成樹脂からなると共に、前記コネクタハウジングと嵌合可能な一対のフード部を備えた中継コネクタハウジングと、
   前記フード部の奥壁に埋設されると共に両端部が前記フード部内に配され、前記コネクタハウジングが前記フード部と嵌合された状態において前記導体側端子と電気的に接続される中継端子と、
   を備えた電池モジュール。
2. 前記導体は可撓性を有する請求項１に記載の電池モジュール。

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