JP6581959B2

JP6581959B2 - 端子用導体モジュール

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Publication number: JP6581959B2
Application number: JP2016245831A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　勝則; 勝則佐藤; 拓人後藤; 真一柳原; 喜章市川; 隆雄庄子
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2036-12-19
Also published as: JP2018101512A; EP3557659A1; CN110024176B; US20190273239A1; CN110024176A; WO2018117046A1; US10886519B2; EP3557659A4; EP3557659B1

Description

本発明は、端子用導体モジュールに関する。

複数の電池セルを有する電池モジュールに用いられる端子用導体モジュールがある。端子用導体モジュールは、例えば、電池セルの２つの電極端子の一方に電気的に接続され、かつ隣り合う電池セルの電極端子とも電気的に接続するバスバーと、電池セルの電圧を検出するための検出導体を有する電圧検出体と、を備える（特許文献１参照）。

端子用導体モジュールにおいては、バスバーに載置された検出導体に対してハンダ付け、溶接などを行うことで、バスバーと検出導体とを電気的に接続する接続部が形成される。

特許第５２２３６０７号公報

ところで、接続部は、通常、外部に露出している状態である。従って、接続部に外力が作用すると、接続部が損傷し、端子用導体モジュールの接続信頼性が低下するおそれがある。また、端子用導体モジュールが電池モジュールに直接取り付けられている場合は、電極端子にバスバーが強固に固定されているが、電圧検出線が外部に露出した状態となるので、電圧検出線に外力が作用する問題がある。電圧検出線に外力が作用、例えば、電圧検出線の延在方向における引っ張り力や、接続部においてバスバーに対して電圧検出線をバスバーから離間する方向における引きはがし力などが作用すると、端子用導体モジュールの接続信頼性が低下することになるため、端子用導体モジュールは、電圧検出線が外部に露出することを抑制する目的で収容ケースに収容されている場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検出導体の接続導体に対する接続信頼性の低下を抑制することができる端子用導体モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る端子用導体モジュールは、複数の電池セルを有する電池モジュールにおける前記電池セルの２つの電極端子の一方に電気的に接続される少なくとも１以上の接続導体と、少なくとも１以上の前記接続導体と、前記接続導体が電気的に接続されている前記電池セルの状態を検出する状態検出装置と、を電気的にそれぞれ接続する検出導体を有する状態検出体と、少なくとも１以上の前記接続導体に対して前記状態検出体をそれぞれ固定する固定部材と、を備え、前記接続導体は、前記状態検出体の一部が載置され、かつ検出導体が電気的に接続される接続面と、前記接続面と対向する固定面と、前記接続面と前記固定面とを貫通し、かつ、前記載置された前記状態検出体を挟んで形成される少なくとも２以上の固定穴と、を有し、前記固定部材は、前記状態検出体が接触する本体部と、前記本体部より突出するとともに、各前記固定穴にそれぞれ対応する固定脚部と、を有し、前記固定脚部は、外力により塑性変形可能であり、各前記固定穴に対して前記接続面側から挿入されて前記固定面から突出し、かつ前記固定部材によって前記状態検出体を前記接続導体に対して固定する固定状態において前記固定穴の軸方向から見た場合に、先端部が前記固定穴よりも前記固定穴の半径方向外側に位置し、前記状態検出体は、前記検出導体を被覆する絶縁体を有し、前記本体部は、前記固定状態において、前記絶縁体と接触し、前記絶縁体は、前記固定面と対向する板状部を有し、前記板状部は、各前記固定穴にそれぞれ対応する貫通穴が形成されており、各前記固定脚部は、前記固定状態において、前記固定穴および前記貫通穴に挿入されている、ことを特徴とする。また、上記目的を達成するために、本発明に係る端子用導体モジュールは、複数の電池セルを有する電池モジュールにおける前記電池セルの２つの電極端子の一方に電気的に接続される少なくとも１以上の接続導体と、少なくとも１以上の前記接続導体と、前記接続導体が電気的に接続されている前記電池セルの状態を検出する状態検出装置と、を電気的にそれぞれ接続する検出導体を有する状態検出体と、少なくとも１以上の前記接続導体に対して前記状態検出体をそれぞれ固定する固定部材と、を備え、前記接続導体は、前記状態検出体の一部が載置され、かつ検出導体が電気的に接続される接続面と、前記接続面と対向する固定面と、前記接続面と前記固定面とを貫通し、かつ、前記載置された前記状態検出体を挟んで形成される少なくとも２以上の固定穴と、を有し、前記固定部材は、前記状態検出体が接触する本体部と、前記本体部より突出するとともに、各前記固定穴にそれぞれ対応する固定脚部と、を有し、前記固定脚部は、外力により塑性変形可能であり、各前記固定穴に対して前記接続面側から挿入されて前記固定面から突出し、かつ前記固定部材によって前記状態検出体を前記接続導体に対して固定する固定状態において前記固定穴の軸方向から見た場合に、先端部が前記固定穴よりも前記固定穴の半径方向外側に位置し、前記固定部材は、熱可塑性を有する合成樹脂により構成され、前記先端部は、前記固定穴の軸方向から見た場合に、前記固定穴の外周を囲うように位置する、ことを特徴とする。

また、上記端子用導体モジュールにおいて、前記状態検出体は、前記検出導体を被覆する絶縁体を有し、前記本体部は、前記固定状態において、前記絶縁体と接触する、ものでもよい。

また、上記端子用導体モジュールにおいて、前記本体部は、前記固定状態において、前記接続面と対向する対向面に少なくとも前記状態検出体側に突出するリブが形成される、ものでもよい。

本発明に係る端子用導体モジュールは、固定部材の本体部と接続導体との間に状態検出体を挟み込んだ状態で、固定部材の固定脚部により、固定部材が接続導体に対して固定されるので、接続導体に対して状態検出体を確実に固定することができ、検出導体の接続導体に対する接続信頼性の低下を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１における端子用導体モジュールの斜視図である。図２は、実施形態１における端子用導体モジュールの斜視図である。図３は、実施形態１における端子用導体モジュールの分解斜視図である。図４は、実施形態１における端子用導体モジュールの要部断面図である。図５は、実施形態１における端子用導体モジュールの要部断面図である。図６は、実施形態１における端子用導体モジュールの変形例を示す斜視図である。図７は、実施形態１における端子用導体モジュールの変形例を示す斜視図である。図８は、実施形態２における端子用導体モジュールの斜視図である。図９は、実施形態２における端子用導体モジュールの要部断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
まず、実施形態１における端子用導体モジュールについて説明する。図１は、実施形態１における端子用導体モジュールの斜視図である。図２は、実施形態１における端子用導体モジュールの斜視図である。図３は、実施形態１における端子用導体モジュールの分解斜視図である。図４は、実施形態１における端子用導体モジュールの要部断面図である。図５は、実施形態１における端子用導体モジュールの要部断面図である。なお、図４は図１のＡ−Ａ断面図であり、図５は図１のＢ−Ｂ断面図である。ここで、各図（図６〜図９も含む）のＸ方向は、本実施形態における電極端子およびバスバーの配列方向である。Ｙ方向は、本実施形態における端子用導体モジュールの幅方向であり、配列方向と直交する方向である。Ｚ方向は、端子用導体モジュールの上下方向であり、配列方向および幅方向と直交する方向である。

本実施形態における端子用導体モジュール１Ａは、図１に示すように、電池モジュール１００に組み付けられるものである。電池モジュール１００は、例えば、二次電池などの複数の電池セル１０１が配列方向に配列され、これらをモジュール化することで構成されている。電池モジュール１００は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＶ、ＰＨＶ）に搭載され、駆動源である回転電機に電力を供給したり、回転電機が発生した電力を蓄電（充電）したりすることに用いられる。例えば、電池モジュール１００は、複数の電池セル１０１を直列接続することで車両の要求出力に対応した高い電池出力を得ることを可能とするものである。複数の電池セル１０１は、電極端子１０２（正極端子、負極端子）を幅方向における両端部に一対有し、電池モジュール１００において配列方向に配列された複数の電極端子１０２からなる電極端子群１０３が幅方向に離間して２列形成されている。電池モジュール１００は、各電極端子群１０３にそれぞれ対応して端子用導体モジュール１Ａが組み付けられ、複数の電池セル１０１の電極端子１０２（正極端子、負極端子）を端子用導体モジュール１Ａにより直列接続されるものである。本実施形態における各電池セル１０１は、配列方向に隣り合う電池セル１０１の配列方向に隣り合う電極端子１０２が異極となるように配置されている。

端子用導体モジュール１Ａは、複数の電池セル１０１を直列接続するためのものであり、図１〜図３に示すように、複数のバスバー２と、状態検出体３Ａと、複数の固定部材４Ａとを備える。端子用導体モジュール１Ａは、状態検出体３Ａを介して各バスバー２に接続される電池セル１０１の状態、本実施形態では電圧情報を検出し、電池モジュール監視ユニット２００に電圧情報を出力するものである。電池モジュール監視ユニット２００は、各電池セル１０１の状態を検出する状態検出装置であり、例えば、電圧情報に基づいて各電池セル１０１の状態を監視し、電池セル１０１の異常を検出する運転者に異常を報知する。また、電池モジュール監視ユニット２００は、電池モジュール１００を制御するバッテリＥＣＵに対して取得した電圧情報を出力することもでき、バッテリＥＣＵにより電圧情報に基づいて電池モジュール１００の充放電制御などが行われる。

バスバー２は、接続導体であり、図１〜図５に示すように、電池セル１０１の２つの電極端子１０２のうち一方に電気的に接続されるものである。本実施形態におけるバスバー２は、一列に並べられた電極端子群１０３の隣り合う２つ電池セル１０１の配列方向に隣り合う２つの異極の電極端子１０２に直接接続されるものである。バスバー２は、例えば、金属などの導電性を有する材料により、平板形状に形成されており、本実施形態では上下方向から見た場合に、配列方向を長手方向とする長方形の板状に形成されている。バスバー２は、端子穴２１と、固定穴２２とを有する。各バスバー２は、長手方向を配列方向と平行に、電極端子群１０３に対応して、配列方向において一列に配列される。

端子穴２１は、電極端子１０２が挿入されるものである。端子穴２１は、上下方向に対向する接続面２ａおよび固定面２ｂを貫通するものである。本実施形態における端子穴２１は、接続される２つの電極端子１０２に対応してバスバー２に対して２つ形成されており、配列方向に離間して形成されている。なお、バスバー２は、例えば、電極端子１０２が端子穴２１に挿入された状態で、端子穴２１の接続面２ａ側から突出した端部に形成されたネジ溝に図示しないナットが螺合することで、電極端子１０２に固定される。

固定穴２２は、固定部材４Ａの後述する固定脚部４２が挿入されるものである。固定穴２２は、上下方向に対向する接続面２ａおよび固定面２ｂを貫通するものである。本実施形態における固定穴２２は、バスバー２に対して２つ形成されており、配列方向に離間して形成されている。ここで、２つの固定穴２２は、バスバー２に載置される状態検出体３Ａを配列方向に挟んで形成されている。また、２つの固定穴２２は、幅方向において、端子穴２１よりも状態検出体３Ａ側に形成されている。

状態検出体３Ａは、図１〜図５に示すように、バスバー２を介して、電極端子１０２と、電池モジュール監視ユニット２００と、を電気的に接続するものである。状態検出体３Ａは、検出導体３１と、絶縁体３２とを有する。本実施形態における状態検出体３Ａは、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）であり、検出導体３１を絶縁体３２で被覆するように一体成形されている。

検出導体３１は、バスバー２と、電池モジュール監視ユニット２００と、を電気的に接続するものである。本実施形態における検出導体３１は、各バスバー２にそれぞれ対応して複数形成されている。検出導体３１は、導電性を有し、変形可能であり、例えば、銅、アルミなどにより構成されている素線が複数本集まって構成されている。検出導体３１は、一方の端部３１ａが接続面２ａと直接電気的に接続され、他方の端部が図示しないコネクタなどを介して電池モジュール監視ユニット２００と電気的に接続されている。検出導体３１は、検出導体３１の一方の端部３１ａを被覆していた絶縁体３２の後述する線状部３３の一部が予め剥がされることで、線状部３３の先端部３３ａより外部に露出している。ここで、端子用導体モジュール１Ａは、各バスバー２の接続面２ａ上に、一方の端部３１ａを接続面２ａに対して超音波接合や抵抗溶接により、直接電気的に接続することで接続部５がそれぞれ形成される。

絶縁体３２は、検出導体３１を被覆するものである。絶縁体３２は、絶縁性を有し、弾性変形可能であり、例えば、合成樹脂などにより構成されている。本実施形態における絶縁体３３は、線状部３３と、連結部３４と、板状部３５と、貫通穴３６とを有する。線状部３２は、検出導体３１を被覆するものであり、各検出導体３１にそれぞれ対向して複数形成されている。各線状部３３は、配列方向に延在して形成されており、幅方向に一列に配列されている。ここで、各線状部３３は、隣り合う線状部３３と幅方向において連結されている。各線状部３３の先端部３３ａは、他の線状部３３に対して分離、すなわち独立しており、配列方向から幅方向に屈曲され、各バスバー２の接続面２ａに載置されている。つまり、状態検出体３Ａは、一部が各バスバー２の接続面２ａにそれぞれ載置されている。連結部３４は、線状部３３と板状部３５とを幅方向において連結するものであり、配列方向に延在して形成されている。本実施形態における連結部３４は、各線状部３３のうち、幅方向において最もバスバー２側の線状部３３と連結されており、板状部３５の幅方向における両端部のうち線状部３３側の端部と連結されている。板状部３５は、上下方向において固定面２ｂと対向するものであり、上下方向において少なくとも固定穴２２と対向するものである。本実施形態における板状部３５は、各バスバー２の固定面２ｂにそれぞれ対向することができるように配列方向に延在して形成されている。つまり、各バスバー２は、上下方向において各線状部３３と板状部３５とにより挟み込まれる。板状部３５は、各バスバー２にそれぞれ対応して切欠部３５ａが形成されている。切欠部３５は、固定面２ｂのうち、接続面２ａに載置される検出導体３１と上下方向において対向する領域に、接合部５を形成する際に用いられる図示しないアンビルや電極を接触させるためのものである。貫通穴３６は、固定脚部４２が挿入されるものである。貫通穴３６は、板状部３５を上下方向において貫通するものである。本実施形態における貫通穴３６は、バスバー２の固定穴２２にそれぞれ対応して２つ形成されており、配列方向に離間して形成されている。

固定部材４Ａは、図１〜図５に示すように、各バスバー２に対して状態検出体３Ａをそれぞれ固定するものである。固定部材４Ａは、熱可塑性を有するものであり、例えば合成樹脂などにより構成されている。つまり、固定部材４Ａは、加熱しつつ、外力を作用させることで塑性変形が可能である。固定部材４Ａは、本体部４１と、固定脚部４２とを有する。

本体部４１は、状態検出体３Ａが接触するものである。本実施形態における本体部４１は、ほぼ平板形状であり、上下方向から見た場合に、配列方向を長手方向とするほぼひし形形状に形成されている。本体部４１は、接続面２ａと対向する対向面４１ａが形成されている。対向面４１ａは、固定部材４Ａによって状態検出体３Ａをバスバー２に対して固定する固定状態において、配列方向における両端部近傍が接続面２ａと接触し形成されている。本体部４１は、配列方向における中央部が上下方向において接続面２ａと反対側に突出して形成されており、対向面４１ａのうち突出している部分と上下方向において対向する部分が接続面２ａと離間して形成されている。つまり、本体部４１は、配列方向における中央部に対向面４１ａと接続面２ａとで形成される状態検出体挿入空間部４１ｂ（以下、単に「空間部４１ｂ」と称する）を有する。空間部４１ｂは、幅方向から見てほぼ半円弧形状に形成され、幅方向において外部と連通しており、幅方向の両端部のうち、状態検出体３Ａ側から状態検出体３Ａの一部が挿入される。本体部４１は、上下方向から見た場合に、接続面２ａに載置された状態検出体３Ａの線状部３３の先端部３３ａおよび検出導体３１の一方の端部３１ａを覆って形成されている。本体部４１は、空間部４１ｂを形成する対向面４１ａから状態検出体３Ａ側に突出するリブ４１ｃが形成されている。本実施形態におけるリブ４１ｃは、本体部４１の一部であり、幅方向に離間して２つ形成されており、少なくとも一方のリブ４１ｃが固定状態において、線状部３３の先端部３３ａと上下方向において対向する位置に形成されている。ここで、本実施形態における本体部４１は、上下方向におけるリブ４１ｃの先端部（対向面４１ａ）と接続面２ａとの上下方向における距離が、状態検出体３Ａの線状部３３の先端部３３ａの直径よりも小さく設定されている。従って、本体部４１は、固定状態において、リブ４１ｃにより、接続面２ａに載置された絶縁体３２である線状部３３の先端部３３ａを接続面２ａ側に押圧した状態で、状態検出体３Ａと接触する。

固定脚部４２は、固定穴２２に挿入され、固定状態において、固定穴２２から引き抜かれることが規制される。固定脚部４２は、本体部４１の対向面４１ａから上下方向において接続面２ａ側に突出して形成されている。本実施形態における固定脚部４２は、バスバー２の固定穴２２にそれぞれ対応して２つ形成されており、配列方向に離間して形成されている。固定脚部４２は、固定穴２２および貫通穴３６に対して接続面２ａ側から挿入されて、固定面２ｂ側に先端部４２ａが突出して形成されている。固定脚部４２は、固定状態前、すなわち加熱しつつ、外力を作用させる前は、図３に示すように、先端部４２ａを含めて円柱形状に形成されており、上下方向における長さが固定穴２２および貫通穴３６の合計の上下方向における深さよりも長く設定されている。固定脚部４２は、固定状態において、固定穴２２の軸方向、すなわち上下方向から見た場合に、先端部４２ａが固定穴２２および貫通穴３６よりも半径方向外側に位置して形成されている。本実施形態における固定脚部４２は、固定状態において、上下方向から見た場合に、先端部４２ａが固定穴２２および貫通穴３６の直径よりも大きい直径の外周を有する半球形状に形成されている。つまり、先端部４２ａは、上下方向から見た場合に、固定穴２２および貫通穴３６の外周を囲うように位置する。

次に、端子用導体モジュール１Ａの組み立てについて説明する。ここで、状態検出体３Ａの線状部３３の先端部３３ａは、予め分離されており、検出導体３１の一方の端部３１ａが外部に露出しているものとする。まず、作業員は、図３に示すように、各バスバー２の各固定穴２２が状態検出体３Ａの各固定穴２２にそれぞれ対応する各貫通穴３６に対して、上下方向においてそれぞれ対向するように、各バスバー２と状態検出体３Ａとを、固定面２ｂと板状部３５とが対向するように配置する。次に、作業員は、各線状部３３の先端部３３ａを各線状部３３がそれぞれ対応する各バスバー２の接続面２ａに載置し、検出導体３１の一方の端部３１ａと接続面２ａとを接触させる。次に、作業員は、検出導体３１を接続面２ａに対して電気的に接続し、各バスバー２に接続部５をそれぞれ形成する。このとき、上下方向から見た場合に、接続面２ａ上には、検出導体３１の一方の端部３１ａおよび線状部３３の先端部３３ａが位置する。次に、作業員は、状態検出体３Ａに対して、各バスバー２を接近させ、板状部３５に対して各バスバー２の固定面２ｂを接触させる。このとき、各固定穴２２と、各固定穴２２にそれぞれ対応する各貫通穴３６とは連通することとなる。次に、作業員は、各固定部材４Ａの各固定脚部４２が各バスバー２の各固定脚部４２にそれぞれ対応する各固定穴２２に対して、上下方向においてそれぞれ対向するように、各バスバー２に対して各固定部材４Ａを接続面２ａと対向面４１ａとが対向するように配置する。次に、作業員は、各固定部材４Ａを各バスバー２に対して上下方向において接近させる。このとき、各固定脚部４２は、各固定穴２２に接続面２ａから挿入され、各貫通穴３６に挿入され、板状部３５のうち、貫通穴３６の固定穴側と反対側から突出する。また、本体部４１のリブ４１ｃは、線状部３３の先端部３３ａを接続面２ａ側に押圧した状態で状態検出体３Ａと接触する。次に、作業員は、線状部３３から突出する各固定脚部４２を加熱しつつ、上下方向のうちバスバー２側に外力を作用させる。例えば、作業員は、予め固定状態における先端部４２ａと同一形状の転写面が形成された金型を過熱した状態で、固定状態前の先端部４２ａに対して上下方向のうちバスバー２側に押圧する。これにより、各固定脚部４２の先端部４２ａは、固定穴２２および貫通穴３６の外周を囲うように塑性変形し、冷却されることで、常温下でその状態を維持する。これにより、端子用導体モジュール１Ａの組み立てを終了し、各固定部材４Ａによって状態検出体３Ａを各バスバー２に対してそれぞれ固定する固定状態を実現する。

以上のように、本実施形態における端子用導体モジュール１Ａは、固定状態において固定部材４Ａにより状態検出体３Ａの絶縁体３２である線状部３３の先端部３３ａが各バスバー２に対して固定される。つまり、端子用導体モジュール１Ａは、固定部材４Ａの本体部４１と各バスバー２との間に状態検出体３Ａを挟み込んだ状態で、固定部材４Ａの各固定脚部４２により、固定部材４Ａがバスバー２に対して固定される。状態検出体３Ａは、接続面２ａに対して配列方向、幅方向および上下方向において移動することが規制される。従って、状態検出体３Ａに外力、例えば、接続部５において接続面２ａに対して電気的に接続された検出導体３１の一方の端部３１ａを検出導体３１の延在方向における引っ張り力や、接続部５における検出導体３１の一方の端部３１ａをバスバー２に対して検出導体３１をバスバー２から離間する方向における引きはがし力などが作用しても、固定部材４Ａにより、状態検出体３Ａが各バスバー２に固定されていることで、接続部５における検出導体３１の一方の端部３１ａを接続面２ａから移動させるこれらの力が作用することを抑制することができる。従って、端子用導体モジュール１Ａの接続信頼性の低下を抑制することができる。端子用導体モジュール１Ａは、端子用導体モジュール１Ａの接続信頼性の低下を抑制することができることで、端子用導体モジュール１Ａとして、各バスバー２、状態検出体３Ａを収容し、外力が作用することを抑制する収容ケースに収容しなくても、所望の接続信頼性を維持することができる。

また、本実施形態における端子用導体モジュール１Ａは、固定状態において、本体部４１が接続面２ａ上の検出導体３１の一方の端部３１ａを覆って、すなわち接続部５を覆って形成されている。従って、固定状態における固定部材４Ａは、接続部５における検出導体３１の一方の端部３１ａに対して外力が直接作用することを抑制することができる。これにより、端子用導体モジュール１Ａは、接続部５に外力が作用することを抑制することができるので、接続部５の損傷などを原因として、端子用導体モジュール１Ａの接続信頼性が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態における端子用導体モジュール１Ａは、固定状態において、固定部材４Ａの本体部４１が状態検出体３Ａの絶縁体３２と接触する。つまり、固定部材４Ａは、接続部５における検出導体３１の一方の端部３１ａと接触しなくても、状態検出体３Ａと接触することができる。従って、固定状態における固定部材４Ａは、接続部５における検出導体３１の一方の端部３１ａに対して固定するための力を作用させない。これにより、端子用導体モジュール１Ａは、接続部５に外力が作用することを抑制することができるので、接続部５の損傷などを原因として、端子用導体モジュール１Ａの接続信頼性が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態における端子用導体モジュール１Ａは、固定状態において、リブ４１ｃが状態検出体３Ａに接触する。従って、リブが形成されていない場合の対向面４１ａが状態検出体３Ａに接触する場合と比較して、接触面積を小さくすることができる。これにより、端子用導体モジュール１Ａは、線状部３３の先端部３３ａに対する本体部４１のリブ４１ｃの接続面２ａ側への単位面積当たりの押圧力を大きくすることができる。

また、本発明における端子用導体モジュール１Ａは、固定状態において、固定部材４Ａの各固定脚部４２が一組の固定穴２２および貫通穴３６に挿入されている。従って、バスバー２には、固定部材４Ａにより、線状部３３の先端部３３ａおよび板状部３５が固定されることとなる。従って、端子用導体モジュール１Ａは、固定部材４Ａにより固定部材４Ａに対して状態検出体３Ａを強固に固定することができる。また、板状部３５は、各バスバー２に固定されているので、板状部３５を固定体とすると、固定部材４Ａにより各バスバー２を固定体に確実に固定することができる。

また、本発明における端子用導体モジュール１Ａは、固定部材４Ａは熱可塑性を有する合成樹脂により構成されているので、固定状態前の先端部４２ａを加熱するとともに、上下方向のうちバスバー２側に向かって圧縮することで、固定状態において固定穴２２の軸方向から見た場合に、先端部４２ａを固定穴２２よりも半径方向外側に容易に位置させることができる。さらに、本発明における端子用導体モジュール１Ａは、加熱された金型を用いて、固定状態前の先端部４２ａを上下方向のうちバスバー２側に向かって圧縮することで、先端部４２ａを固定穴２２の軸方向から見た場合に、固定穴２２の外周を囲うように位置させることができ、固定部材４Ａをバスバー２に対して、上下方向のうち、バスバー２側と反対側に引き抜くことを困難とすることができる。これにより、端子用導体モジュール１Ａは、容易に組み立てることができるとともに、固定状態を確実に維持することができる。

なお、本実施形態における端子用導体モジュール１Ａは、状態検出体３Ａとして、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を用いたが、これに限定されるものではなく、検出導体３１を絶縁体３２で被覆していれば他の構成であってもよい。図６は、実施形態１における端子用導体モジュールの変形例を示す斜視図である。図７は、実施形態１における端子用導体モジュールの変形例を示す斜視図である。図６に示すように、本変形例における端子用導体モジュール１Ｂの状態検出体３Ｂは、各バスバー２にそれぞれ対応する電線（ＦＦＣ）であり、検出導体３１を絶縁体３２で被覆するように一体成形されている。各状態検出体３Ｂは、他の状態検出体３Ｂに対して分離、すなわち独立している。絶縁体３２の先端部３２ａは、配列方向から幅方向に屈曲され、各バスバー２の接続面２ａに載置されている。絶縁体３２の先端部３２ａは、固定状態において、固定部材４Ａの本体部４１のリブ４１ｃと接触する。検出導体３１の一方の端部は、先端部３２ａから外部に露出しており、接続面２ａに電気的に接続されている。一方、図７に示すように、本変形例における端子用導体モジュール１Ｃの状態検出体３Ｃは、フラットケーブル（ＦＣ）であり、検出導体３１を絶縁体３２で被覆するように一体成形されている。検出導体３１は、導電性を有し、変形可能であり、例えば、銅、アルミなどにより構成された帯状部材であり、各バスバー２にそれぞれ対応して複数の絶縁体３２の内部に形成されている。絶縁体３２は、各検出導体３１を被覆するものであり、配列方向に延在して形成されており、内部に各検出導体３１が幅方向に一列に配列されている。ここで、絶縁体３２のうち、各検出導体３１がそれぞれ内部に形成された複数の一方の先端部３２ｂは、他の一方の先端部３２ｂに対して分離、すなわち独立しており、配列方向から幅方向に屈曲され、各バスバー２の接続面２ａに載置されている。絶縁体３２の先端部３２ｂは、固定状態において、固定部材４Ａの本体部４１のリブ４１ｃと接触する。検出導体３１の一方の端部は、先端部３２ｂから外部に露出しており、接続面２ａに電気的に接続されている。

［実施形態２］
次に、実施形態２における端子用導体モジュール１Ｄについて説明する。図８は、実施形態２における端子用導体モジュールの斜視図である。図９は、実施形態２における端子用導体モジュールの要部断面図である。なお、図９は図８のＣ−Ｃ断面図である。実施形態２における端子用導体モジュール１Ｄが実施形態１における端子用導体モジュール１Ａと異なる点は、固定部材４Ｂを介して、各バスバー２と状態検出体３Ｄとを接続する点である。なお、実施形態２における端子用導体モジュール１Ｄの構成要素のうち、実施形態１における端子用導体モジュール１Ａの構成要素と同一のものは同一符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。

端子用導体モジュール１Ｄは、図８および図９に示すように、複数のバスバー２と、状態検出体３Ｄと、複数の固定部材４Ｂとを備える。

バスバー２は、端子穴２１と、固定穴２２とを有する。端子穴２１は、上下方向に対向する載置面２ｃおよび接続面２ｄを貫通するものである。固定穴２２は、固定部材４Ｂの固定脚部４２が挿入されるものであり、上下方向に対向する載置面２ｃおよび接続面２ｄを貫通するものである。本実施形態における固定穴２２は、バスバー２に対して２つ形成されており、上下方向から見た場合に、バスバー２に載置される状態検出体３Ｄの一部である後述する載置部３８と重なって形成されている。

状態検出体３Ｄは、バスバー２および固定部材４Ｂを介して、電極端子１０２と、電池モジュール監視ユニット２００と、を電気的に接続するものである。状態検出体３Ｄは、検出導体３１と、絶縁体３２とを有する。本実施形態における状態検出体３Ｄは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であり、検出導体３１を絶縁体３２で被覆するように一体成形されている。

検出導体３１は、各バスバー２にそれぞれ対応して複数形成されている。検出導体３１は、導電性を有し、変形可能であり、例えば、銅、アルミなどにより構成されており、絶縁体３２の内部に、プリント回路として配線されている。検出導体３１は、一方の端部３１ａが絶縁体３２から外部に露出され、固定部材４Ｂと直接電気的に接続され、他方の端部が電池モジュール監視ユニット２００と電気的に接続されている。

絶縁体３２は、変形可能な基板であり、板状部３７と、載置部３８とを有する。板状部３７は、各検出導体３１を被覆するものであり、配列方向に延在して形成されており、各検出導体３１が内部において幅方向に一列に配列されている。載置部３８は、各バスバー２にそれぞれ対応して複数形成されており、板状部３７のうち、幅方向におけるバスバー２側の端部から各バスバー２に向かって延在して形成されている。載置部３８は、上下方向において載置面２ｃと対向するものであり、上下方向において少なくとも固定穴２２と対向するものである。各載置部３８は、各検出導体３１の一方の端部３１ａが内部に形成されている。載置部３８は、開口部３８ａと、貫通穴３８ｂとを有する。開口部３８ａは、載置部３８のうち、上下方向におけるバスバー２側と反対側の面に形成されている。ここで、検出導体３１の一方の端部３１ａは、開口部３８ａまで形成されているので、開口部３８ａにより、載置部３８の載置面２ｃ側と反対側において、検出導体３１の一方の端部３１ａが外部に露出される。貫通穴３８ｂは、固定脚部４２が挿入されるものである。貫通穴３８ｂは、載置部３８を上下方向において貫通するものである。本実施形態における貫通穴３８ｂは、バスバー２の固定穴２２にそれぞれ対応して２つ形成されており、配列方向に離間して形成されている。

固定部材４Ｂは、各バスバー２に対して状態検出体３Ｄをそれぞれ固定するものである。固定部材４Ｂは、導電性および弾性を有するものであり、例えばアルミ、鉄などの金属により構成されている。また、固定部材４Ｂは、外力を作用させることで塑性変形が可能である。固定部材４Ｂは、本体部４１と、固定脚部４２とを有する。

本体部４１は、状態検出体３Ｄが接触するものである。本実施形態における本体部４１は、平板形状であり、幅方向から見た場合に複数の屈曲点を有して形成されている。本体部４１は、接触部４１ｄと、２つ弾性変形部４１ｅとを有する。接触部４１ｄは、外部に露出する検出導体３１の一方の端部３１ａに対して、固定部材４Ｂが弾性変形することで押圧した状態で接触するものである。つまり、本体部４１は、接触部４１ｄにより、状態検出体３Ｂと直接電気的に接続される。接触部４１ｄは、本体部４１の配列方向における中央部に形成されている。弾性変形部４１ｅは、弾性変形することで、接触部４１ｄを上下方向において移動させるものである。弾性変形部４１ｅは、本体部４１の配列方向における両端部にそれぞれ形成されている。弾性変形部４１ｅは、幅方向から見た場合に、一方の端部に接触部４１ｄが連結されており、他方の端部に固定脚部４２が連結されている。弾性変形部４１ｅは、上下方向における載置部３８側と反対側に頂点を有するＶ字状に形成されている。ここで、本体部４１は、幅方向における幅が、固定穴２２の直径よりも広く設定されている。従って、本体部４１は、固定穴２２に浸入することはない。

固定脚部４２は、固定穴２２および貫通穴３８ｂに挿入され、固定状態において、固定穴２２および貫通穴３８ｂから引き抜かれることが規制される。固定脚部４２は、本体部４１の両端部から上下方向において載置部３８側に突出して形成されている。本実施形態における固定脚部４２は、固定穴２２および貫通穴３８ｂにそれぞれ対応して２つ形成されており、配列方向に離間して形成されている。固定脚部４２は、固定穴２２および貫通穴３８ｂに対して、載置面２ｃ側から挿入されて、固定部材４Ｂが電気的に接続される接続面２ｄ側に先端部４２ａが突出して形成されている。固定脚部４２は、固定状態前、外力を作用させる前は、直線状に形成されており、上下方向における長さが固定穴２２および貫通穴３８ｂの合計の上下方向における深さよりも長く設定されている。固定脚部４２は、固定状態において、外力を作用させることで、塑性変形し、固定穴２２の軸方向、すなわち上下方向から見た場合に、先端部４２ａが固定穴２２および貫通穴３８ｂよりも半径方向外側に位置して形成されている。本実施形態における固定脚部４２は、固定状態において、幅方向から見た場合に、互いが接近する方向に屈曲され、接続面２ｄと接触する。つまり、固定脚部４２は、先端部４２ａが内側に折り曲げられ、固定部材４Ｂが接続面２ｄにおいてバスバー２と電気的に接続される。

次に、端子用導体モジュール１Ｄの組み立てについて説明する。まず、作業員は、図８および図９に示すように、各バスバー２の各固定穴２２が状態検出体３Ｂの各固定穴２２にそれぞれ対応する各貫通穴３８ｂに対して、上下方向においてそれぞれ対向するように、各バスバー２と状態検出体３Ｂとを、載置面２ｃと載置部３８とが対向するように配置する。次に、作業員は、各載置部３８を、各載置部３８がそれぞれ対応する各バスバー２の載置面２ｃに載置し、検出導体３１の一方の端部３１ａを開口部３８ａより外部に露出した状態とする。このとき、各固定穴２２と、各固定穴２２にそれぞれ対応する各貫通穴３８ｂとは連通することとなる。次に、作業員は、各固定部材４Ｂの各固定脚部４２が各載置部３８の各固定脚部４２にそれぞれ対応する各貫通穴３８ｂに対して、上下方向においてそれぞれ対向するように、各状態検出体３Ｂに対して各固定部材４Ｂを開口部３８ａと接触部４１ｄとが対向するように配置する。次に、作業員は、各固定部材４Ｂを各載置部３８に対して上下方向において接近させる。このとき、各固定脚部４２は、載置部３８の開口部３８ａが形成されている側から、各貫通穴３８ｂに挿入され、各固定穴２２に挿入され、バスバー２の接続面２ｄから突出する。また、本体部４１の接触部４１ｄは、弾性変形部４１ｅが弾性変形することにより、検出導体３１の一方の端部３１ａをバスバー２側に押圧した状態で状態検出体３Ｂと接触する。次に、作業員は、バスバー２から突出する各固定脚部４２を幅方向のうち互いに接近する方向の外力を作用させる。例えば、作業員は、予め用意された固定治具により、固定部材４Ｂの各固定脚部４２に対して同時に外力を作用させる。これにより、各固定脚部４２の先端部４２ａは、上記固定部材４Ｂが弾性変形した状態で、検出導体３１の一方の端部３１ａに対して接触部４１ｄが押圧した状態でするように、塑性変形される。これにより、端子用導体モジュール１Ｄの組み立てを終了し、各固定部材４Ｂによって状態検出体３Ｄを各バスバー２に対してそれぞれ固定する固定状態を実現する。

以上のように、本実施形態における端子用導体モジュール１Ｄは、固定状態において固定部材４Ｂにより状態検出体３Ｄの各載置部３８が各バスバー２に対して固定される。つまり、端子用導体モジュール１Ｄは、本体部４１と各バスバー２との間に状態検出体３Ｄを挟み込んだ状態で、固定部材４Ｂの各固定脚部４２により、固定部材４Ｂがバスバー２に対して固定される。従って、上記実施形態１における端子用導体モジュール１Ａと同様に、端子用導体モジュール１Ｄの接続信頼性の低下を抑制することができる。端子用導体モジュール１Ｄは、固定部材４Ｂを介して、各バスバー２と状態検出体３Ｄとを電気的に接続するので、接続部５を形成せずに、バスバー２に対して状態検出体３Ｄを電気的に接続することができるので、端子用導体モジュール１Ｄの組み立て工程の簡略化を図ることができ、製造コストを抑制することができる。

なお、上記実施形態１〜２および変形例（以下、「実施形態等」と称する）においては、複数のバスバー２に対して状態検出体３Ａ〜３Ｄを固定部材４Ａ，４Ｂにより固定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、１つのバスバー２に対して状態検出体３Ａ〜３Ｄを固定部材４Ａ，４Ｂにより固定してもよい。

また、実施形態等においては、接続導体をバスバー２として、電極端子１０２と直接電気的に接続される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、接続導体は、電極端子１０２と直接電気的に接続されるバスバーに電気的に接続されるものであってもよい。つまり、接続導体は、電極端子１０２に対して、バスバー２を介して間接的に電気的に接続されるものであってもよい。

また、上記実施形態等における端子用導体モジュール１Ａ〜１Ｄは、収容ケースに収容されていてもよい。この場合は、各バスバー２は、収容ケースにおいて配列方向に沿って形成された収容空間部にそれぞれ収容される。

また、上記実施形態等における端子用導体モジュール１Ａ〜１Ｄは、検出導体３１とバスバー２との接続部５を超音波接合や抵抗溶接により形成したが、これに限定されるものではなく、レーザー溶接やハンダにより形成してもよい。

また、実施形態１および変形例においては、リブ４１ｃが状態検出体３Ａ〜３Ｃに接触する場合について説明したが、本体部４１にリブ４１ｃを有していなくてもよい。この場合は、本体部４１は、空間部４１ｂを形成する対向面４１ａと接続面２ａとの上下方向における最大距離が状態検出体３Ａ〜３Ｃの先端部３３ａ，３２ａ，３２ｂの直径よりも小さく設定されている。

また、実施形態１および変形例においては、固定部材４Ａを用いたが固定部材４Ｂを用いてもよい。この場合は、接触部４１ｄが状態検出体３Ａ〜３Ｃの先端部３３ａ，３２ａ，３２ｂを固定部材４Ｂの弾性変形により接続面２ａに押圧する。

また、実施形態１および変形例においては、本体部４１が状態検出体３Ａ〜３Ｃの先端部３３ａ，３２ａ，３２ｂに接触する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、先端部３３ａ，３２ａ，３２ｂに接触するとともに、検出導体３１の一方の端部３１ａと接触していてもよい。

１Ａ〜１Ｄ端子用導体モジュール
２バスバー（接続導体）
２ａ接続面
２ｂ固定面
２ｃ載置面
２ｄ接続面
２１端子穴
２２固定穴
３Ａ〜３Ｄ状態検出体
３１検出導体
３２絶縁体
３５板状部
３６貫通穴
３８載置部
４Ａ，４Ｂ固定部材
４１本体部
４１ａ対向面
４１ｃリブ
４１ｄ接触部
４２固定脚部
４２ａ先端部
１００電池モジュール
１０１電池セル
１０２電極端子
１０３電極端子群
２００電池モジュール監視ユニット（状態検出装置）

Claims

複数の電池セルを有する電池モジュールにおける前記電池セルの２つの電極端子の一方に電気的に接続される少なくとも１以上の接続導体と、
少なくとも１以上の前記接続導体と、前記接続導体が電気的に接続されている前記電池セルの状態を検出する状態検出装置と、を電気的にそれぞれ接続する検出導体を有する状態検出体と、
少なくとも１以上の前記接続導体に対して前記状態検出体をそれぞれ固定する固定部材と、
を備え、
前記接続導体は、
前記状態検出体の一部が載置され、かつ検出導体が電気的に接続される接続面と、
前記接続面と対向する固定面と、
前記接続面と前記固定面とを貫通し、かつ、前記載置された前記状態検出体を挟んで形成される少なくとも２以上の固定穴と、
を有し、
前記固定部材は、
前記状態検出体が接触する本体部と、
前記本体部より突出するとともに、各前記固定穴にそれぞれ対応する固定脚部と、
を有し、
前記固定脚部は、
外力により塑性変形可能であり、各前記固定穴に対して前記接続面側から挿入されて前記固定面から突出し、かつ前記固定部材によって前記状態検出体を前記接続導体に対して固定する固定状態において前記固定穴の軸方向から見た場合に、先端部が前記固定穴よりも前記固定穴の半径方向外側に位置し、
前記状態検出体は、前記検出導体を被覆する絶縁体を有し、
前記本体部は、前記固定状態において、前記絶縁体と接触し、
前記絶縁体は、前記固定面と対向する板状部を有し、
前記板状部は、各前記固定穴にそれぞれ対応する貫通穴が形成されており、
各前記固定脚部は、前記固定状態において、前記固定穴および前記貫通穴に挿入されている、
ことを特徴とする端子用導体モジュール。
複数の電池セルを有する電池モジュールにおける前記電池セルの２つの電極端子の一方に電気的に接続される少なくとも１以上の接続導体と、
少なくとも１以上の前記接続導体と、前記接続導体が電気的に接続されている前記電池セルの状態を検出する状態検出装置と、を電気的にそれぞれ接続する検出導体を有する状態検出体と、
少なくとも１以上の前記接続導体に対して前記状態検出体をそれぞれ固定する固定部材と、
を備え、
前記接続導体は、
前記状態検出体の一部が載置され、かつ検出導体が電気的に接続される接続面と、
前記接続面と対向する固定面と、
前記接続面と前記固定面とを貫通し、かつ、前記載置された前記状態検出体を挟んで形成される少なくとも２以上の固定穴と、
を有し、
前記固定部材は、
前記状態検出体が接触する本体部と、
前記本体部より突出するとともに、各前記固定穴にそれぞれ対応する固定脚部と、
を有し、
前記固定脚部は、
外力により塑性変形可能であり、各前記固定穴に対して前記接続面側から挿入されて前記固定面から突出し、かつ前記固定部材によって前記状態検出体を前記接続導体に対して固定する固定状態において前記固定穴の軸方向から見た場合に、先端部が前記固定穴よりも前記固定穴の半径方向外側に位置し、
前記固定部材は、熱可塑性を有する合成樹脂により構成され、
前記先端部は、前記固定穴の軸方向から見た場合に、前記固定穴の外周を囲うように位置する、
ことを特徴とする端子用導体モジュール。
請求項２に記載の端子用導体モジュールにおいて、
前記状態検出体は、前記検出導体を被覆する絶縁体を有し、
前記本体部は、前記固定状態において、前記絶縁体と接触する、
端子用導体モジュール。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の端子用導体モジュールにおいて、
前記本体部は、前記固定状態において、前記接続面と対向する対向面に少なくとも前記状態検出体側に突出するリブが形成される、
端子用導体モジュール。