JP6119385B2 - Battery module - Google Patents
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Description
この発明は、電池モジュールに関し、特に、電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板を備えた電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module including a substrate on which a wiring electrically connected to a terminal of a battery cell is formed.
従来、電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板を備えた電池モジュールが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a battery module including a substrate on which a wiring electrically connected to a battery cell terminal is formed is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、上下方向に積層された複数の電池セルと、電池セルの一方側面側に配置された上下方向に延びる板状のプリント基板と、複数の電池セルを上側から覆うように配置される上蓋とを備えた2次電池パックが開示されている。この2次電池パックのプリント基板は、ガラスエポキシなどからなるとともに、電池セルの正極リードおよび負極リードが挿入されるスリットと、正極リードおよび負極リードと接続するためにスリットの周囲に形成されたランドパターンと、銅配線パターンとを有している。また、プリント基板には、銅配線パターンを用いて、各々の電池セルを直列に接続する回路や電圧検出のための回路が形成されている。 In Patent Document 1, a plurality of battery cells stacked in the vertical direction, a plate-like printed circuit board extending in the vertical direction disposed on one side of the battery cell, and the plurality of battery cells are covered from above. A secondary battery pack including an upper lid to be disposed is disclosed. The printed circuit board of the secondary battery pack is made of glass epoxy or the like, and includes a slit into which the positive electrode lead and the negative electrode lead of the battery cell are inserted, and a land formed around the slit for connection with the positive electrode lead and the negative electrode lead. A pattern and a copper wiring pattern. In addition, a circuit for connecting battery cells in series and a circuit for voltage detection are formed on the printed board using a copper wiring pattern.
しかしながら、上記特許文献1の2次電池パックでは、一方側面側にのみ配置されているプリント基板にスリットやランドパターンが形成されているため、その分、回路を形成するための領域が狭くなる。このため、プリント基板において、回路を形成するための領域を十分に確保することが困難であるという問題点がある。 However, in the secondary battery pack of Patent Document 1, slits and land patterns are formed on the printed circuit board that is disposed only on one side surface, so that a region for forming a circuit is narrowed accordingly. For this reason, there is a problem that it is difficult to ensure a sufficient area for forming a circuit in the printed circuit board.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、配線を用いた回路を形成するための領域を十分に確保することが可能な基板を備える電池モジュールを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a substrate capable of sufficiently securing a region for forming a circuit using wiring. A battery module is provided.
この発明の第1の局面による電池モジュールは、両端部から端子がそれぞれ引き出された複数の電池セルと、複数の電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板とを備え、基板は、電池セルの一面に対向するように配置された上部と、電池セルの各々の端子にそれぞれ接続するように上部に対して折り曲げられた一対の側部とを含む。そして、上記第1の局面による電池モジュールにおいて、好ましくは、複数の電池セルが、板状であると共に、板厚方向に積層されている。
A battery module according to a first aspect of the present invention includes a plurality of battery cells from which terminals are drawn from both ends, and a substrate on which wirings electrically connected to the terminals of the plurality of battery cells are formed, the substrate includes a top that is disposed so as to face one surface of the battery cell and a pair of side portions which are bent with respect to the upper so as to connected to each of the terminals of the battery cell. In the battery module according to the first aspect, the plurality of battery cells are preferably plate-shaped and stacked in the plate thickness direction.
この発明の第1の局面による電池モジュールでは、基板が、電池セルの一面に対向するように配置された上部と、電池セルの端子にそれぞれ接続するように上部に対して折り曲げられた一対の側部とを含むことによって、電池セルの端子にそれぞれ接続された一対の側部だけでなく、電池セルの端子を接続する必要のない上部を回路を形成するための領域として確保することができるので、配線を用いた回路を形成するための領域を十分に確保することが可能な基板を備える電池モジュールを得ることができる。また、1つの基板を折り曲げて上部と一対の側部とを設けることによって、基板が複数の部材から構成されている場合と異なり、電池モジュールを構成する部品の点数が増大するのを抑制することができる。なお、本発明における「上部」は、電池モジュールにおいて上側に配置される部分を意味するものではない。つまり、基板の上部は、電池モジュールの上側に配置されてもよいし、下側に配置されてもよいし、側面側に配置されてもよい。 In the battery module according to the first aspect of the present invention, the substrate has an upper portion disposed so as to face one surface of the battery cell, and a pair of sides bent with respect to the upper portion so as to be respectively connected to the terminals of the battery cell. In addition to the pair of side portions respectively connected to the battery cell terminals, the upper portion that does not need to connect the battery cell terminals can be secured as a region for forming a circuit. Thus, a battery module including a substrate capable of sufficiently securing a region for forming a circuit using wiring can be obtained. In addition, by bending one substrate to provide an upper portion and a pair of side portions, unlike the case where the substrate is composed of a plurality of members, it is possible to suppress an increase in the number of parts constituting the battery module. Can do. In addition, the “upper part” in the present invention does not mean a part arranged on the upper side in the battery module. That is, the upper part of the substrate may be disposed on the upper side of the battery module, may be disposed on the lower side, or may be disposed on the side surface side.
上記第1の局面による電池モジュールにおいて、好ましくは、電池セルと基板との間に配置されたスペーサをさらに備える。このように構成すれば、スペーサが設けられていない場合と異なり、スペーサを基準として基板を折り曲げることができるので、基板の折り曲げられた領域を丸みを帯びた形状に容易に形成することができる。これにより、基板が折り曲げられた領域において直角形状に折り曲げられる場合と異なり、基板の配線が折り曲げに起因して損傷するのを抑制することができる。 The battery module according to the first aspect preferably further includes a spacer disposed between the battery cell and the substrate. With this configuration, unlike the case where no spacer is provided, the substrate can be bent with the spacer as a reference, so that the bent region of the substrate can be easily formed into a rounded shape. Thus, unlike the case where the substrate is bent at a right angle in the region where the substrate is bent, the wiring on the substrate can be prevented from being damaged due to the bending.
この場合、好ましくは、スペーサには、基板の折り曲げられた領域に対応する位置に曲面形状部が設けられている。このように構成すれば、基板をスペーサの曲面形状部に沿って折り曲げることが可能になり、その結果、基板の折り曲げられた領域を丸みを帯びた形状に容易かつ確実に形成することができる。これにより、基板が折り曲げられた領域において直角形状に折り曲げられる場合と異なり、基板の配線が折り曲げに起因して損傷するのをさらに効果的に抑制することができる。 In this case, the spacer is preferably provided with a curved surface portion at a position corresponding to the bent region of the substrate. If comprised in this way, it will become possible to bend a board | substrate along the curved-surface-shaped part of a spacer, As a result, the bent area | region of a board | substrate can be formed easily and reliably in the rounded shape. Thus, unlike the case where the substrate is bent at a right angle in the region where the substrate is bent, it is possible to more effectively suppress the wiring on the substrate from being damaged due to the bending.
上記一の局面による電池モジュールにおいて、好ましくは、基板は、複数の配線と柔軟な樹脂絶縁層とが積層された多層構造のフレキシブル基板から構成されている。このように構成すれば、単一の基板で配線を増やすことができるので、単一の基板に大電流を流すことができる。 In the battery module according to the above aspect, the substrate is preferably formed of a flexible substrate having a multilayer structure in which a plurality of wirings and a flexible resin insulating layer are laminated. If comprised in this way, since wiring can be increased with a single board | substrate, a large electric current can be sent through a single board | substrate.
本発明によれば、上記のように、配線を用いた回路を形成するための領域を十分に確保することが可能な基板を備える電池モジュールを得ることができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to obtain a battery module including a substrate capable of sufficiently securing a region for forming a circuit using wiring.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態による電池モジュール100の構成について説明する。
First, with reference to FIGS. 1-5, the structure of the
本発明の一実施形態による電池モジュール100は、図1〜図3に示すように、多層構造を有するフレキシブルプリント基板(多層FPC)1と、4つの電池セル2と、3つの絶縁シート3(図2参照)と、スペーサ4とを備えている。なお、多層FPC1は、本発明の「基板」および「フレキシブル基板」の一例である。
A
また、電池モジュール100では、図2に示すように、4つの電池セル2と3つの絶縁シート3とが上下方向(Z方向)に交互に積層されており、最もZ1側(最上部)の電池セル2の上面20(Z1側の面)上にスペーサ4が配置されている。そして、逆U字形状の多層FPC1が、スペーサ4の上面4aと、スペーサ4の長手方向(X方向)の両側面および4つの電池セル2のX方向の両側面とを、上方(Z1側)から覆うように配置されている。さらに、この電池モジュール100の組立状態を維持するために、樹脂製の接着剤(図示せず)が、4つの電池セル2、絶縁シート3およびスペーサ4の幅方向(Y方向、図1参照)の一方側(Y1側)の側面および他方側(Y2側、図1参照)の側面の略全体に亘って塗布されている。なお、上面20は、本発明の「一面」の一例である。
In the
多層FPC1は、図4に示すように、銅箔からなる配線層1aと、ポリイミドなどの絶縁性および柔軟性を有する樹脂絶縁層1bとが積層されることによって形成された多層構造のフレキシブル基板からなる。配線層1aは、電池セル2の後述する端子2dおよび2e(図2参照)と電気的に接続されるように構成されている。なお、本実施形態では、電池セル2の端子の極性とは関係なく、X1側に配置された端子を2dとし、X2側に配置された端子を2eとしている。また、配線層1aは、Z方向に最大5層積層されており、各々の配線層1aに電流を流すことが可能である。また、配線層1a同士の間には、樹脂絶縁層1bが位置することによって、配線層1a同士は、層間接続部(スルーホールなどの配線層1a同士が互いに接続される部分)を除いて互いに絶縁されている。
As shown in FIG. 4, the multilayer FPC 1 is formed from a flexible substrate having a multilayer structure formed by laminating a
また、多層FPC1は、1層だけ配線層が形成されたフレキシブルプリント基板よりも厚みt1が大きい。その結果、多層FPC1は、折り曲げ可能ではあるものの、折り曲げに対して剛性の高い板状の部材となる。したがって、多層FPC1は、1層だけ配線層が形成された柔軟なフレキシブルプリント基板よりも折り曲げにくい一方、折り曲げた形状を容易に維持することが可能なように構成されている。また、多層FPC1の厚みt1は、約0.4mmであり、5層の配線層1aの厚みt2の合計(5×t2)は、約0.2mmである。なお、配線層1aは、本発明の「配線」の一例である。
The multilayer FPC 1 has a thickness t1 larger than that of the flexible printed board on which only one wiring layer is formed. As a result, the multi-layer FPC 1 is a plate-like member that is foldable but has high rigidity against bending. Therefore, the multilayer FPC 1 is configured to be more easily bent than the flexible flexible printed circuit board on which only one wiring layer is formed, while being able to easily maintain the bent shape. Moreover, the thickness t1 of the multilayer FPC 1 is about 0.4 mm, and the total (5 × t2) of the thicknesses t2 of the five
ここで、本実施形態では、多層FPC1は、図2に示すように、側面(Y1側)から見て、逆U字形状に形成された単一の基板からなる。具体的には、多層FPC1は、上側(Z1側)に配置された上部10と、上部10の長手方向(X方向)の一方側(X1側)の端部および他方側(X2側)の端部から下方(Z2側)にそれぞれ延びる一対の側部11および12とを備えている。このX1側の側部11およびX2側の側部12は、上部10に対して折り曲げられることによって形成されており、その結果、上部10とX1側の側部11との接続部分には、折り曲げられた領域13が形成されているとともに、上部10とX2側の側部12との接続部分には、折り曲げられた領域14が形成されている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the multilayer FPC 1 is formed of a single substrate formed in an inverted U shape when viewed from the side surface (Y1 side). Specifically, the multilayer FPC 1 includes an
また、図5に示すように、折り曲げられた領域13は、X方向に延びる上部10とZ方向に延びるX1側の側部11とをなだらかに接続するように丸みを帯びたR形状(円弧形状)に形成されているとともに、折り曲げられた領域14は、X方向に延びる上部10とZ方向に延びるX2側の側部12とをなだらかに接続するように丸みを帯びたR形状(円弧形状)に形成されている。また、折り曲げられた領域13および14のR形状は、多層FPC1の幅方向(Y方向、図1参照)に沿って一様に形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, the folded
また、多層FPC1の内表面1c(スペーサ4側の表面)における折り曲げられた領域13および14の曲率半径R1は、約4mmになるように形成されている。ここで、折り曲げられた領域13および14の曲率半径R1(約4mm)は、5層の配線層1aの厚みt2(図4参照)の合計(約0.2mm)の約20倍以上になるように形成されている。これにより、曲率半径R1は配線層1aの厚みt2の合計に対して十分大きい値となり、その結果、折り曲げられた領域13および14における配線層1aが、折り曲げに起因して損傷するのを抑制することが可能である。
The curvature radius R1 of the folded
また、図1および図3に示すように、X1側に設けられた側部11および折り曲げられた領域13のY1側には、切り欠き部15が形成されている。また、X2側に設けられた側部12および折り曲げられた領域14のY1側には、切り欠き部16が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
また、X1側の側部11には、4つの電池セル2の端子2dと接続するための4つの接続部17が形成されているとともに、X2側の側部12には、4つの電池セル2の端子2eと接続するための4つの接続部18が形成されている。接続部17は、端子2dが挿入されるスリット部17aと、スリット部17aの周囲に形成されたランド部17bとを有している。また、接続部18は、端子2eが挿入されるスリット部18aと、スリット部18aの周囲に形成されたランド部18bとを有している。スリット部17aおよび18aは、それぞれ、切り欠き部15および16からY2側に向かってY方向に延びるように形成されている。また、ランド部17bおよび18bは、銅箔からなり、多層FPC1の外表面1dに露出して形成されている。
In addition, four
また、多層FPC1の上部10には、電池セル2と接続するための接続部は形成されていない。このため、上部10の表面(上部10における内表面1cおよび外表面1d)全体を回路を形成するための領域として用いることが可能である。ここで、多層FPC1の配線層1aと、上部10の外表面1dに配置された電子部品1eとによって、多層FPC1には所定の回路が形成されている。具体的には、4つの電池セル2が直列に接続された回路であって、4つの電池セル2から出力される電流を外部に出力する(放電する)とともに、4つの電池セル2に外部から電流を入力する(充電する)ための主回路や、電池セル2の充放電時の電圧を監視するための電圧制御回路、電池セル2の温度を監視するための温度監視回路などが多層FPC1に形成されている。また、配線層1aは、所定の回路から、折り曲げられた領域13および14を通過して、側部11のランド部17bおよび側部12のランド部18bまで延びるように形成されている。なお、電子部品1eは複数の部品から構成されているが、図1〜図3では、電子部品1eを簡略化して記載している。
Further, no connection portion for connecting to the
電池セル2は、図3に示すように、比較的大容量の中型または大型のリチウムイオン電池であり、板状に形成されている。また、電池セル2は、アルミラミネートフィルムからなる外装体2aと、電池セル2の長手方向(X方向)のX1側の端部2bおよびX2側の端部2cからそれぞれ引き出された板状の端子2dおよび2eと、外装体2aの内部に配置された図示しない発電要素および電解液とを備えている。また、多層FPC1の上部10は、最上部の電池セル2の上面20(Z1側の面)に対向するように配置されている。また、電池セル2の厚み方向(Z方向)における厚みt3は、約4mmである。
As shown in FIG. 3, the
なお、4つの電池セル2は、隣接する電池セル2間において、正極と負極とがX方向で逆になるように積層されている。つまり、最上部の電池セル2および上から3番目の電池セル2では、X1側の端子2dが正極端子であり、X2側の端子2eが負極端子である。上から2番目の電池セル2および最下部(最もZ2側)の電池セル2では、X1側の端子2dが負極端子であり、X2側の端子2eが正極端子である。また、4つの電池セル2は、各端子2dおよび2eが多層FPC1と接続されることによって、多層FPC1内の配線層1aを介して互いに直列接続されている。
The four
端子2dは、図2に示すように、接続部17のスリット部17aに挿入された状態で、半田5により、接続部17のランド部17bに接続されている。また、端子2eは、接続部18のスリット部18aに挿入された状態で、半田5により、接続部18のランド部18bに接続されている。これにより、端子2dおよび2eは、それぞれ、ランド部17bおよび18bと配線層1aとを介して、多層FPC1の所定の回路と電気的に接続されている。
As illustrated in FIG. 2, the
絶縁シート3およびスペーサ4は、板状の部材であって、共に絶縁性を有するポリエチレンからなる。また、絶縁シート3およびスペーサ4は、それぞれ、電池セル2間および電池セル2と多層FPC1との間を絶縁しつつ、電池セル2の形状を保持する機能を有している。また、絶縁シート3の厚み方向(Z方向)における厚みt4は、約1.5mmであり、スペーサ4の厚み方向(Z方向)における厚みt5は、約4mmである。つまり、スペーサ4の厚みt5は絶縁シート3の厚みt4よりも大きい。
The insulating
また、スペーサ4は、多層FPC1よりも長手方向(X方向)に小さくなるように形成されているとともに、多層FPC1よりも幅方向(Y方向)に小さくなるように形成されている。この結果、図1に示すように、スペーサ4は、上方(Z1側)から見て、多層FPC1に完全に覆われている。また、多層FPC1の上部10における内表面1cとスペーサ4の上面4aとは、図示しない両面テープによって互いに接着されている。
The
また、図3に示すように、スペーサ4には、軽量化のための複数の穴部40が形成されている。また、スペーサ4のY1側におけるX1側の端部およびX2側の端部には、それぞれ、Y方向に沿って切り欠かれた切り欠き部41および42が形成されている。この切り欠き部41および42は、それぞれ、多層FPC1の切り欠き部15および16に対応する位置に形成されている。さらに、スペーサ4は、X方向の略中央を通りY方向に沿って延びる直線Aに対して、略鏡像対称になるように形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、本実施形態では、図5に示すように、スペーサ4のX1側の端部およびX2側の端部には、それぞれ、多層FPC1の折り曲げをガイドすることが可能なR形状(円弧形状)の曲面形状部43および44が設けられている。この曲面形状部43および44は、それぞれ、多層FPC1の折り曲げられた領域13および14に対応する位置に設けられている。また、曲面形状部43および44は、円弧状の縦断面形状を有するR形状に形成されており、丸みを帯びている。また、図1および図3に示すように、曲面形状部43および44の円弧状の縦断面形状は、共に、Y方向に沿って一様に形成されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the X-side end portion and the X2-side end portion of the
また、図5に示すように、スペーサ4の曲面形状部43および44における曲率半径R2は、約4mmになるように形成されている。つまり、曲面形状部43および44における曲率半径R2と、多層FPC1の折り曲げられた領域13および14の曲率半径R1とが略等しくなるように形成されている。なお、多層FPC1の折り曲げられた領域13および14は、それぞれ、スペーサ4の曲面形状部43および44の略全域に当接した状態で、曲面形状部43および44に沿って折り曲げられることによって形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, the curvature radius R2 of the curved
また、スペーサ4のR形状の曲面形状部43および44における曲率半径R2と、スペーサ4の厚みt5とが略等しくなるように形成されている。また、R形状の曲面形状部43および44の縦断面形状は、共に、約90度の中心角θを有する円弧状に形成されている。この結果、スペーサ4のX1側の端部およびX2側の端部では、それぞれ、厚み方向(Z方向)の略全体が曲面形状部43および44になるように形成されている。また、スペーサ4の上面4aと曲面形状部43とは、なだらかに接続されているとともに、スペーサ4の上面4aと曲面形状部44とは、なだらかに接続されている。
Further, the radius of curvature R2 of the curved
次に、図1〜図3および図6を参照して、本発明の一実施形態による電池モジュール100の製造方法(組立方法)について説明する。
Next, with reference to FIGS. 1-3 and FIG. 6, the manufacturing method (assembly method) of the
まず、折り曲げられていない状態の板状の多層FPC1と、スペーサ4とを準備する。そして、多層FPC1の切り欠き部15および16と、スペーサ4の切り欠き部41および42とがそれぞれ略重なるように、多層FPC1の内表面1cとスペーサ4の上面4aとを図示しない両面テープにより接着する。
First, a plate-like multilayer FPC 1 that is not bent and a
ここで、本実施形態の製造方法では、図6に示すように、スペーサ4の曲面形状部43および44に沿うように、多層FPC1のX1側とX2側とをそれぞれ折り曲げる。これにより、多層FPC1に、上部10と一対の側部11および12とが形成される。そして、上部10とX1側の側部11との接続部分に、約4mmの曲率半径R1を有する折り曲げられた領域13が形成されるとともに、上部10とX2側の側部12との接続部分に、約4mmの曲率半径R1を有する折り曲げられた領域14が形成される。この結果、側面(Y1側)から見て、多層FPC1が逆U字状に形成される。
Here, in the manufacturing method of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the X1 side and the X2 side of the multilayer FPC 1 are bent along the
なお、この際、多層FPC1の剛性が高いことに起因して、曲げ応力が解除された(折り曲げ作業が終了した)際に元に戻ろうとする復元力Fが働く。つまり、多層FPC1の側部11および12がZ1側に戻るような復元力Fが働く。そこで、多層FPC1の折り曲げ状態を維持するための治具(図示せず)を用いて多層FPC1を固定することによって、復元力Fに抗して折り曲げ状態を維持させる。これにより、電池モジュール100の組立作業性を向上させることが可能である。
At this time, due to the high rigidity of the multilayer FPC 1, a restoring force F is exerted to return to the original state when the bending stress is released (the bending operation is completed). That is, a restoring force F is applied so that the
そして、図3に示すように、4つの電池セル2の端子2dおよび2eを、それぞれ、多層FPC1の切り欠き部15および16側(Y1側)から、接続部17のスリット部17aおよび接続部18のスリット部18aに挿入する。この際、電池セル2間に絶縁シート3を配置しつつ、隣接する電池セル2間において正極と負極とがX方向で逆になるように、4つの電池セル2を配置(積層)する。そして、半田5により、端子2dと接続部17のランド部17bとを接続するとともに、端子2eと接続部18のランド部18bとを接続する。これにより、多層FPC1の側部11および12が、それぞれ、4つの電池セル2の端子2dおよび2eに固定されることにより、多層FPC1の折り曲げ状態が維持される。
Then, as shown in FIG. 3, the
そして、用いた治具を取り外して、電池モジュール100のY1側およびY2側の側面の略全体に亘って樹脂製の接着剤(図示せず)を塗布する。これにより、図1および図2に示す電池モジュール100が製造される。
And the used jig | tool is removed and resin-made adhesive agents (not shown) are apply | coated over the whole Y1 side and the Y2 side side surface of the
本実施形態では、側面から見て、多層FPC1に、最上部の電池セル2の上面20に対向するように配置された上部10と、上部10に対して折り曲げられることによって形成された一対の側部11および12とを設ける。また、X1側の側部11に、4つの電池セル2のX1側から引き出された端子2dと接続するための4つの接続部17を形成し、X2側の側部12に、4つの電池セル2のX2側から引き出された端子2eと接続するための4つの接続部18を形成する。これにより、電池セル2の端子2dおよび2eにそれぞれ接続された一対の側部11および12だけでなく、電池セル2の端子2dおよび2eを接続する必要のない上部10を回路を形成するための領域として確保することができるので、回路を形成するための領域を十分に確保することが可能な多層FPC1を備える電池モジュール100を得ることができる。この結果、回路を形成するための領域を十分に確保するために多層FPC1を上下方向に大きくする必要がないので、電池モジュール100が大型化するのを抑制することができる。
In the present embodiment, when viewed from the side, the multilayer FPC 1 has an
また、本実施形態では、上部10と側部11および12とが設けられた逆U字状の多層FPC1を、折り曲げられた単一の基板から構成することによって、基板が複数の部材から構成されている場合と異なり、電池モジュール100を構成する部品の点数が増大するのを抑制することができる。さらに、X方向の両側にそれぞれ側部11および12が設けられた逆U字状の多層FPC1を用いることによって、電池セル2のX1側の端部とX2側の端部とに、それぞれ、多層FPC1の側部11および12を配置することができるので、電池セル2のX1側の端子2dおよびX2側の端子2eを、容易に、単一の多層FPC1に接続することができる。
Further, in this embodiment, the inverted U-shaped multilayer FPC 1 provided with the
また、本実施形態では、スペーサ4を最上部(Z1側)に位置する電池セル2と多層FPC1との間に配置することによって、電池セル2と多層FPC1とを適切に絶縁することができる。また、電池セル2の外装体2aはアルミラミネートフィルムであるため表面には凸凹が有る場合があるが、スペーサ4により電池セル2と多層FPC1とが干渉することを抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態では、スペーサ4のX1側の端部およびX2側の端部に、それぞれ、円弧状の縦断面形状を有するR形状(円弧形状)に形成された曲面形状部43および44を設ける。これにより、多層FPC1をスペーサ4の曲面形状部43および44に沿って折り曲げることが可能になり、その結果、折り曲げられた領域13および14を円弧状の形状を有するR形状に容易かつ確実に形成することができる。これにより、多層FPC1が折り曲げられた領域13および14において直角形状に折り曲げられる場合と異なり、多層FPC1の配線層1aが折り曲げに起因して損傷するのを効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、スペーサ4のR形状の曲面形状部43および44における曲率半径R2と、スペーサ4の厚みt5とを略等しくすることによって、R形状の曲面形状部43および44を十分に確保しつつ、スペーサ4の厚みt5を小さくすることができるので、電池モジュール100が大型化するのを抑制することができる。
In this embodiment, the radius of curvature R2 of the R-shaped
また、本実施形態では、多層FPC1を、配線層1aと絶縁性および柔軟性を有する樹脂絶縁層1bとが積層されることによって形成された多層構造のフレキシブル基板からなるように構成する。これにより、単一の多層FPC1で配線(配線層1a)を増やすことができるので、単一の多層FPC1に大電流を流すことができる。また、1層のフレキシブル基板と比べて多層構造のフレキシブル基板は剛性が高いので、多層FPC1の逆U字形状に折り曲げられた形状を維持することができるとともに、多層FPC1に意図しない変形が生じるのを抑制することができる。
In the present embodiment, the multilayer FPC 1 is configured to include a flexible substrate having a multilayer structure formed by laminating the
また、本実施形態では、剛性が高く、折り曲げが困難な多層FPC1であっても、スペーサ4のR形状(円弧形状)の曲面形状部43および44に沿うように折り曲げることによって、容易に、配線層1aの損傷を抑制しつつ、折り曲げられた領域13および14をR形状に形成することができる。
In the present embodiment, even if the multilayer FPC 1 has high rigidity and is difficult to bend, wiring can be easily performed by bending the
また、本実施形態では、曲面形状部43および44における曲率半径R2と、多層FPC1の折り曲げられた領域13および14の曲率半径R1とを略等しくすることによって、折り曲げられた領域13および14のR形状を容易に形成および維持することができる。
In the present embodiment, the curvature radii R2 of the curved
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
上記実施形態では、スペーサ4の曲面形状部43および44に沿って、多層FPC1を折り曲げる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スペーサを用いずに、多層FPCを折り曲げてもよい。この場合、多層FPCと電池セルとの間にスペーサを配置しなくてもよい。
In the said embodiment, although the example which bends the multilayer FPC1 along the curved
また、上記実施形態では、スペーサ4において、多層FPC1の折り曲げられた領域13および14に対応する位置に、それぞれ、丸みを帯びたR形状(円弧形状)の曲面形状部43および44を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、多層FPCの折り曲げをガイドすることが可能なように形成されていれば、スペーサの折り曲げられた領域に対応する位置を丸みを帯びたR形状(円弧形状)にしなくてもよく、たとえば、円弧ではない曲面形状や、多角形状に形成してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、スペーサ4のR形状(円弧形状)の曲面形状部43および44における曲率半径R2と、スペーサ4の厚みt5とを略等しくした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スペーサの曲面形状部における曲率半径は、スペーサの厚みよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。なお、多層FPCの配線層が折り曲げに起因して損傷するのを抑制するために、スペーサの曲面形状部における曲率半径は大きい方が好ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the curvature radius R2 in the curved-
また、上記実施形態では、スペーサ4のX1側の端部およびX2側の端部では、それぞれ、厚み方向の略全体がR形状(円弧形状)の曲面形状部43および44になるように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スペーサの厚み方向の一部のみがR形状(円弧形状)の曲面形状部になるように形成してもよい。この際、多層FPCの折り曲げをガイドするためには、スペーサの少なくとも多層FPC側(上側)をR形状(円弧形状)の曲面形状部にするのが好ましい。
Moreover, in the said embodiment, it formed so that the substantially whole of the thickness direction might become R-shaped (arc-shaped) curved-surface-shaped
また、上記実施形態では、スペーサ4のX1側の端部およびX2側の端部に、それぞれ、R形状の曲面形状部43および44を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、多層FPCにおいて厚みが異なる場合には、厚みが大きい側に対応するスペーサの位置にのみ曲面形状部を設け、厚みが小さい側に対応するスペーサの位置に曲面形状部を設けなくてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the R-shaped curved-surface-shaped
また、上記実施形態では、電池モジュール100が4つの電池セル2を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電池モジュールが3つ以下の電池セルを備えていてもよいし、5つ以上の電池セルを備えていてもよい。また、複数の電池セルは、各々異なる形状であってもよい。
Moreover, although the
また、上記実施形態では、配線層1aが5層積層された多層FPC1(基板)を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板の配線層は4層以下でもよいし、6層以上であってもよい。なお、多くの電流を流すという観点からは、配線層の層数は多い方が好ましい一方、折り曲げの容易性や電池モジュールの大型化抑制の観点からは、配線層の層数は少ない方が好ましい。
Moreover, although the example using the multilayer FPC1 (board | substrate) by which five
また、上記実施形態では、4つの電池セル2が直列接続された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、4つの電池セルを並列接続してもよい。この場合、4つの電池セルを、正極と負極とがX方向で同一になるように積層させる方が、多層FPCの配線層を用いて電池セル同士を容易に接続することができるので好ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the example in which the four
また、上記実施形態では、電池セル2がリチウムイオン電池からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の電池セルとして、たとえば、リチウムイオン電池以外の非水系電解質電池を用いてもよいし、ニッケル水素電池などの水系電解質電池を用いてもよい。
Moreover, although the
1 多層FPC(基板、フレキシブル基板)
1a 配線層(配線)
1b 樹脂絶縁層
2 電池セル
2b、2c 端部
2d、2e 端子
4 スペーサ
10 上部
11、12 側部
13、14 折り曲げられた領域
20 上面(一面)
43、44 曲面形状部
100 電池モジュール
1 Multi-layer FPC (substrate, flexible substrate)
1a Wiring layer (wiring)
DESCRIPTION OF
43, 44
Claims (5)
前記複数の電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板とを備え、
前記基板は、前記電池セルの一面に対向するように配置された上部と、前記複数の電池セルの各々の端子にそれぞれ接続するように前記上部に対して折り曲げられた一対の側部とを含む、電池モジュール。 A plurality of battery cells each having terminals drawn from both ends;
A wiring board formed with wiring electrically connected to the terminals of the plurality of battery cells,
The substrate includes an upper portion disposed so as to face one surface of the battery cell, and a pair of side portions bent with respect to the upper portion so as to be connected to terminals of each of the plurality of battery cells. , Battery module.
The battery module according to any one of claims 1 to 4 , wherein the substrate is configured by a flexible substrate having a multilayer structure in which a plurality of the wirings and a flexible resin insulating layer are laminated.
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