JP7790295B2 - 電池配線モジュール - Google Patents

Description

本開示は、電池配線モジュールに関するものである。

例えば特許文献１に開示されるように、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両において、走行駆動用の電源として搭載される高電圧の電池には、電池配線モジュールが装着されている。電池配線モジュールは、電池に電気的に接続される電線と、その電線を収容するケースとを備えている。ケースには、電池の温度を検出する温度センサも収容されている。温度センサは、ばね等の付勢部によって電池に押し付けられる。これにより、電池の温度検出が高精度にて実現される。

特開２０１４－８９９１２号公報

電池配線モジュールを電池に装着した状態において、付勢部が温度センサを押圧するときの力を押圧力としたとき、その押圧力の反力によって、ケースが電池から離れる、いわゆる浮き上がりが生じるおそれがあった。

本開示の目的は、ケースの浮き上がりを抑制可能にした電池配線モジュールを提供することにある。

本開示の電池配線モジュールは、電池に装着される電池配線モジュールであって、前記電池に電気的に接続される電線と、前記電線を収容するケースと、を備え、前記ケースは、前記電池の温度を検出するための温度センサを収容するセンサ収容部と、前記電池に設けられた被係止部に係止される係止部と、を有している。

本開示の電池配線モジュールは、ケースの浮き上がりを抑制する効果を発揮する。

図１は、実施形態の電池配線モジュールの模式平面図である。 図２は、同形態の電池配線モジュールにおけるケースの一部を示す斜視図である。 図３は、同形態の電池配線モジュールにおけるケースの一部を示す平面図である。 図４は、図３における４－４線断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の電池配線モジュールは、
［１］電池に装着される電池配線モジュールであって、前記電池に電気的に接続される電線と、前記電線を収容するケースと、を備え、前記ケースは、前記電池の温度を検出するための温度センサを収容するセンサ収容部と、前記電池に設けられた被係止部に係止される係止部と、を有している。

この構成によれば、電池の被係止部に係止される係止部によって、ケースが電池から離れないように保持することが可能となる。これにより、ケースの浮き上がりを抑制することが可能となる。

［２］上記［１］において、前記係止部は、複数設けられ、前記被係止部は、前記複数の係止部にそれぞれ対応して複数設けられていてもよい。
この構成によれば、複数の係止部によって、ケースが電池から離れないように強固に保持することが可能となる。

［３］上記［２］において、前記複数の係止部は、第１係止部と、第２係止部と、を含み、前記複数の被係止部は、前記第１係止部が係止される第１被係止部と、前記第２係止部が係止される第２被係止部と、を含み、前記センサ収容部は、前記第１係止部と前記第２係止部との間に設けられていてもよい。

この構成によれば、第１係止部及び第２係止部によって、センサ収容部の両側においてケースが電池から離れないように保持することが可能となる。これにより、ケースにおいてセンサ収容部を含む部位の浮き上がりをより好適に抑制することが可能となる。

［４］上記［３］において、前記電池は、一方向に沿って並設された複数の電池セルを含み、前記センサ収容部、前記第１係止部及び前記第２係止部の三者は、前記複数の電池セルの並設方向において並んでいてもよい。

この構成によれば、電池セルの並設方向におけるセンサ収容部の両側に第１係止部及び第２係止部を設けることが可能となる。その結果、第１係止部及び第２係止部によってケースの浮き上がりを好適に抑制可能となる。

［５］上記［４］において、前記ケースは、前記電線と共に導電路を形成するバスバを保持する複数のバスバ保持部を有し、前記複数のバスバ保持部は、前記複数の電池セルの並設方向に沿って並設され、前記センサ収容部は、前記複数のバスバ保持部のうち、隣り合う一対のバスバ保持部に跨がって設けられ、前記第１係止部及び前記第２係止部は、前記複数のバスバ保持部のうち、前記センサ収容部が跨ぐ前記一対のバスバ保持部とは異なるバスバ保持部であって、当該一対のバスバ保持部の各々の隣に位置するバスバ保持部に設けられていてもよい。

この構成によれば、センサ収容部の両側のより近い位置に第１係止部及び第２係止部を設けることが可能となる。その結果、第１係止部及び第２係止部によってケースの浮き上がりを好適に抑制可能となる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の電池配線モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。なお、本明細書における「対向」とは、面同士又は部材同士が互いに正面の位置にあることを指し、互いが完全に正面の位置にある場合だけでなく、互いが部分的に正面の位置にある場合を含む。また、本明細書における「対向」とは、２つの部分の間に、２つの部分とは別の部材が介在している場合と、２つの部分の間に何も介在していない場合の両方を含む。

図１に示すように、本実施形態の電池配線モジュール１０は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電池１１に装着されるものである。電池１１は例えば二次電池である。電池１１は、図示しない車両の走行用モータに電力を供給する。また、電池１１は、充電状態や車両の運転状態に応じて走行用モータや発電用モータからの電力の供給を受ける。

電池１１は、複数の電池セル１２を備える。電池１１は、複数の電池セル１２が一方向に複数並んで配置されることにより、例えば略直方体状をなしている。以降の説明では、電池セル１２の並ぶ方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向として説明する。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交するＺ方向を上下方向とし、電池１１に対して電池配線モジュール１０が装着される側を上方とする。すなわち、電池１１は、上方側の側面において、電池配線モジュール１０が装着されるモジュール装着面１３を有している。

各電池セル１２は、２つの電池端子１４を有している。２つの電池端子１４は、一方が正極側で、他方が負極側の端子である。各電池セル１２がＸ方向に並べられたとき、２つの電池端子１４は、電池セル１２の上面にＹ方向に沿って並ぶ。

（電池配線モジュール１０の構成）
電池配線モジュール１０は、電池１１に電気的に接続される複数の電線２１と、各電線２１を収容するケース２２と、を備えている。また、電池配線モジュール１０は、例えば、ケース２２に支持された複数のバスバ２３を備える。各バスバ２３は、例えば、ケース２２のＹ方向の両側において、Ｘ方向に沿って複数並んで配置されている。各バスバ２３は、Ｘ方向に隣り合う電池端子１４同士を接続する。バスバ２３は、電池端子１４と例えば溶接によって接続される。各バスバ２３は、それぞれ対応する電線２１に電気的に接続されている。バスバ２３は、電線２１と共に導電路を形成する。電線２１は、例えばバスバ２３の電圧を検出するための検圧用の電線である。各電線２１は、図示しない検圧用装置に接続するためのコネクタ２４に接続されている。また、電池配線モジュール１０は、ケース２２の上方を覆うカバー２５を備える。

（ケース２２の構成）
ケース２２は、合成樹脂などの絶縁体にて形成されている。ケース２２は、第１バスバ保持部２６と、第２バスバ保持部２７とを有している。第１バスバ保持部２６と第２バスバ保持部２７とは、互いに形状が異なる。第１バスバ保持部２６と第２バスバ保持部２７とは、Ｘ方向において交互に複数並んでいる。第１バスバ保持部２６と第２バスバ保持部２７とがなす列は、Ｘ方向に並ぶバスバ２３の２列にそれぞれ対応して２列設けられている。Ｘ方向に隣り合う一対の第１バスバ保持部２６と第２バスバ保持部２７とは、１つのバスバ２３を保持する。各バスバ２３は、Ｘ方向に隣り合う第１バスバ保持部２６と第２バスバ保持部２７とに跨がる態様で設けられている。

ケース２２は、センサ収容部３０を有している。センサ収容部３０には、電池１１の温度を検出するための温度センサ６０が収容される。
図２及び図３は、ケース２２におけるセンサ収容部３０の付近を示す図である。ケース２２は、Ｘ方向に延在する電線収容部３１を有している。電線収容部３１は、底壁３２と、Ｙ方向に対向する一対の側壁３３，３４とを有している。底壁３２の下面は、前記モジュール装着面１３にＺ方向に対向する。各側壁３３，３４は、底壁３２から上方に延びている。電線２１は、一対の側壁３３，３４のＹ方向の間に収容される。なお、一対の側壁３３，３４のうち、Ｙ方向内側に位置する側壁を側壁３３とし、Ｙ方向外側に位置する側壁を側壁３４としている。第１バスバ保持部２６及び第２バスバ保持部２７は、電線収容部３１のＹ方向外側に設けられている。なお、電線収容部３１は、開口する上方側が前記カバー２５にて覆われる。

センサ収容部３０は、Ｘ方向において互いに隣り合う１つの第１バスバ保持部２６と１つの第２バスバ保持部２７に跨がるように形成されている。なお、以下では、センサ収容部３０が形成された第１バスバ保持部２６及び第２バスバ保持部２７をそれぞれ第１バスバ保持部２６ａ及び第２バスバ保持部２７ａとして説明する。また、第２バスバ保持部２７ａに対してＸ方向に隣り合う第１バスバ保持部２６であって、第１バスバ保持部２６ａとは反対側に位置する第１バスバ保持部２６を、第１バスバ保持部２６ｂとする。また、第１バスバ保持部２６ａに対してＸ方向に隣り合う第２バスバ保持部２７であって、第２バスバ保持部２７ａとは反対側に位置する第２バスバ保持部２７を、第２バスバ保持部２７ｂとする。また、図３に示すように、第１バスバ保持部２６ａ，２６ｂ以外の第１バスバ保持部２６を第１バスバ保持部２６ｃとする。そして、第２バスバ保持部２７ａ，２７ｂ以外の第２バスバ保持部２７を第２バスバ保持部２７ｃとする。

図３に示すように、第１バスバ保持部２６ｂ，２６ｃ及び第２バスバ保持部２７ｂ，２７ｃは、電線収容部３１からＹ方向の外側に延出している。第１バスバ保持部２６ａ及び第２バスバ保持部２７ａは、センサ収容部３０からＹ方向の外側に延出している。電線収容部３１の側壁３４において、第２バスバ保持部２７ｂ，２７ｃに対応する位置には、第１開口部３５が設けられている。また、電線収容部３１の側壁３４において、第２バスバ保持部２７ａに対応する位置には、第２開口部３６が設けられている。電線２１は、電線収容部３１の内部から第１開口部３５または第２開口部３６を通じてＹ方向の外側に引き出される。

（センサ収容部３０の構成）
図２及び図３に示すように、ケース２２は、第１バスバ保持部２６ａと第２バスバ保持部２７ａとに跨がって設けられる対向壁部３７を有している。対向壁部３７は、電線収容部３１の側壁３４のＹ方向外側に設けられている。対向壁部３７は、例えば、側壁３４に対して平行をなす。対向壁部３７は、側壁３４とＹ方向に対向している。第１バスバ保持部２６ａは、対向壁部３７からＹ方向外側に延出している。

センサ収容部３０は、側壁３４と対向壁部３７との間に設けられている。また、センサ収容部３０は、第１バスバ保持部２６ａと電線収容部３１との間に設けられている。センサ収容部３０は、ばね支持部３８を有している。ばね支持部３８は、側壁３４と対向壁部３７とを繋ぐように形成されている。

図４に示すように、センサ収容部３０には、温度センサ６０及びばね部材６１が収容されている。ばね部材６１は、温度センサ６０とばね部材６１との間に設けられている。ばね部材６１は、温度センサ６０を下方に付勢する。温度センサ６０は、例えばサーミスタである。温度センサ６０は、温度検出面６０ａを有している。温度センサ６０は、ばね部材６１の付勢力によって、温度検出面６０ａが電池セル１２の上面１２ａに押し付けられている。また、ケース２２は、温度センサ６０を保持する保持爪３９が設けられている。図２に示すように、保持爪３９は、第２バスバ保持部２７ａの基端部に設けられている。

（第１係止部４１及び第２係止部５１の構成）
図２に示すように、ケース２２は、Ｘ方向におけるセンサ収容部３０の両側に第１係止部４１と第２係止部５１とを有している。

第１係止部４１は、第１バスバ保持部２６ｂの基端部に設けられている。第１係止部４１は、例えば、第１延出部４２と、第２延出部４３と、爪部４４とを有している。第１延出部４２は、第１バスバ保持部２６ｂからＺ方向上方に延びている。第２延出部４３は、第１延出部４２の上端から略Ｕ字に折り返されてＺ方向下方に延びている。第１係止部４１は、第１延出部４２及び第２延出部４３にて形成される略Ｕ字形状によって、Ｘ方向に撓むことが可能に形成されている。また、ケース２２は、例えば、第１係止部４１と側壁３４とを繋ぐ連結壁４５を有している。

爪部４４は、例えば第２延出部４３の下端からＸ方向に突出している。爪部４４は、電池１１に設けられた第１被係止部７１に係止される。第１被係止部７１は、電池１１から上方に延出する電池１１の一部位である。例えば、爪部４４は、第１被係止部７１に設けられた係止孔７２に挿入される。そして、爪部４４は、係止孔７２に対してＺ方向上方に引っ掛かるようになっている。これにより、第１係止部４１は、ケース２２がＺ方向において電池１１から離れないように保持する。

第２係止部５１は、第２バスバ保持部２７ｂの基端部に設けられている。第２係止部５１は、例えば、第１延出部５２と、第２延出部５３と、爪部５４とを有している。第１延出部５２は、第２バスバ保持部２７ｂからＺ方向上方に延びている。第２延出部５３は、第１延出部５２の上端から略Ｕ字に折り返されてＺ方向下方に延びている。第２係止部５１は、第１延出部５２及び第２延出部５３にて形成される略Ｕ字形状によって、Ｘ方向に撓むことが可能に形成されている。また、ケース２２は、例えば、第２係止部５１と側壁３４とを繋ぐ連結壁５５を有している。

爪部５４は、例えば第２延出部５３の下端からＸ方向に突出している。爪部５４は、電池１１に設けられた第２被係止部８１に係止される。第２被係止部８１は、電池１１から上方に延出する電池１１の一部位である。例えば、爪部５４は、第２被係止部８１に設けられた係止孔８２に挿入される。そして、爪部５４は、係止孔８２に対してＺ方向上方に引っ掛かるようになっている。これにより、第２係止部５１は、ケース２２がＺ方向において電池１１から離れないように保持する。

本実施形態の作用について説明する。
ケース２２が電池１１に組み付けられた状態では、センサ収容部３０のばね支持部３８には、温度センサ６０に付勢力を与えるばね部材６１から、ばね支持部３８を押し上げる方向への力が与えられる。ここで、センサ収容部３０のＸ方向の両側に位置する第１係止部４１及び第２係止部５１は、第１被係止部７１及び第２被係止部８１にそれぞれ係止されている。すなわち、ばね支持部３８を押し上げるばね部材６１の力を、第１係止部４１及び第２係止部５１にて受けることができる。このため、ばね部材６１の力によってセンサ収容部３０が電池１１から浮き上がることを抑制することが可能となっている。

本実施形態の効果について説明する。
（１）ケース２２は、電池１１に設けられた第１被係止部７１及び第２被係止部８１にそれぞれ係止される第１係止部４１及び第２係止部５１を有している。この構成によれば、第１係止部４１及び第２係止部５１によって、ケース２２が電池１１から離れないように保持することが可能となる。これにより、ケース２２の浮き上がりを抑制することが可能となる。

（２）ケース２２は、複数の係止部、すなわち第１係止部４１及び第２係止部５１を有している。この構成によれば、第１係止部４１及び第２係止部５１によって、ケース２２が電池１１から離れないように強固に保持することが可能となる。

（３）センサ収容部３０は、Ｘ方向において、第１係止部４１と第２係止部５１との間に設けられている。この構成によれば、第１係止部４１及び第２係止部５１によって、センサ収容部３０の両側においてケース２２が電池１１から離れないように保持することが可能となる。これにより、温度センサ６０を電池１１に押し付ける力の反力を第１係止部４１及び第２係止部５１で好適に受けることが可能となる。その結果、ケース２２のセンサ収容部３０を含む部位の浮き上がりをより好適に抑制することが可能となる。

（４）電池１１は、Ｘ方向に沿って並設された複数の電池セル１２を含む。そして、センサ収容部３０、第１係止部４１及び第２係止部５１の三者は、複数の電池セル１２の並設方向において並んでいる。この構成によれば、電池セル１２の並設方向におけるセンサ収容部３０の両側に第１係止部４１及び第２係止部５１を設けることが可能となる。その結果、第１係止部４１及び第２係止部５１によってケース２２の浮き上がりを好適に抑制可能となる。

（５）ケース２２は、電線２１と共に導電路を形成するバスバ２３を保持する複数の第１バスバ保持部２６及び第２バスバ保持部２７を有する。複数の第１バスバ保持部２６及び第２バスバ保持部２７は、複数の電池セル１２の並設方向、すなわちＸ方向に沿って並設されている。センサ収容部３０は、Ｘ方向に隣り合う第１バスバ保持部２６ａ及び第２バスバ保持部２７ａに跨がって設けられている。そして、第１係止部４１及び第２係止部５１は、センサ収容部３０が跨ぐ一対の第１バスバ保持部２６ａ及び第２バスバ保持部２７ａの両隣の第１バスバ保持部２６ｂ及び第２バスバ保持部２７ｂに設けられている。この構成によれば、センサ収容部３０の両側のより近い位置に第１係止部４１及び第２係止部５１を設けることが可能となる。その結果、第１係止部４１及び第２係止部５１によってケース２２の浮き上がりを好適に抑制可能となる。

（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第１係止部４１と第１被係止部７１との係止構造における凹凸関係を、上記実施形態とは反対にしてもよい。すなわち、第１被係止部７１に凸部を設け、その凸部が入り込んで係止する凹部を第１係止部４１に設けてもよい。同様に、第２被係止部８１に凸部を設け、その凸部が入り込んで係止する凹部を第２係止部５１に設けてもよい。

・上記実施形態では、第１係止部４１及び第２係止部５１がセンサ収容部３０のＸ方向の両側に設けられたが、これ以外に例えば、センサ収容部３０のＹ方向両側に第１係止部４１及び第２係止部５１を設けてもよい。

・上記実施形態において、第１係止部４１及び第２係止部５１の一方を省略してもよい。すなわち、電池１１の被係止部に係止されるケース２２の係止部の個数は１つであってもよい。

・上記実施形態のセンサ収容部３０は、第１バスバ保持部２６ａ及び第２バスバ保持部２７ａに跨がって設けられたが、ケース２２におけるセンサ収容部３０の配置位置は、上記実施形態に特に限定されるものではない。

・今回開示された実施形態及び変更例はすべての点で例示であって、本発明はこれらの例示に限定されるものではない。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 電池配線モジュール
１１ 電池
１２ 電池セル
１２ａ 上面
１３ モジュール装着面
１４ 電池端子
２１ 電線
２２ ケース
２３ バスバ
２４ コネクタ
２５ カバー
２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ） 第１バスバ保持部（バスバ保持部）
２７（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ） 第２バスバ保持部（バスバ保持部）
３０ センサ収容部
３１ 電線収容部
３２ 底壁
３３，３４ 側壁
３５ 第１開口部
３６ 第２開口部
３７ 対向壁部
３８ ばね支持部
３９ 保持爪
４１ 第１係止部（係止部）
４２ 第１延出部
４３ 第２延出部
４４ 爪部
４５ 連結壁
５１ 第２係止部（係止部）
５２ 第１延出部
５３ 第２延出部
５４ 爪部
５５ 連結壁
６０ 温度センサ
６０ａ 温度検出面
６１ ばね部材
７１ 第１被係止部（被係止部）
７２ 係止孔
８１ 第２被係止部（被係止部）
８２ 係止孔

Claims (1)

1. 電池に装着される電池配線モジュールであって、
   前記電池に電気的に接続される電線と、
   前記電線を収容するケースと、を備え、
   前記ケースは、前記電池の温度を検出するための温度センサを収容するセンサ収容部と、前記電池に設けられた被係止部に係止される係止部と、を有しており、
   前記係止部は、複数設けられ、
   前記被係止部は、前記複数の係止部にそれぞれ対応して複数設けられており、
   前記複数の係止部は、第１係止部と、第２係止部と、を含み、
   前記複数の被係止部は、前記第１係止部が係止される第１被係止部と、前記第２係止部が係止される第２被係止部と、を含み、
   前記センサ収容部は、前記第１係止部と前記第２係止部との間に設けられており、
   前記電池は、一方向に沿って並設された複数の電池セルを含み、
   前記センサ収容部、前記第１係止部及び前記第２係止部の三者は、前記複数の電池セルの並設方向において並んでおり、
   前記ケースは、前記電線と共に導電路を形成するバスバを保持する複数のバスバ保持部を有し、
   前記複数のバスバ保持部は、前記複数の電池セルの並設方向に沿って並設され、
   前記センサ収容部は、前記複数のバスバ保持部のうち、隣り合う一対のバスバ保持部に跨がって設けられ、
   前記第１係止部及び前記第２係止部は、前記複数のバスバ保持部のうち、前記センサ収容部が跨ぐ前記一対のバスバ保持部とは異なるバスバ保持部であって、当該一対のバスバ保持部の各々の隣に位置するバスバ保持部に設けられている、
   電池配線モジュール。