CN107004817B - 布线模块 - Google Patents
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Abstract
一种布线模块(20),其安装于单电池组(10),单电池组(10)由多个单电池(11)排列形成,单电池(11)具有正极以及负极的电极端子(12A、12B),布线模块包括:母线(21),其重叠于电极端子(12A、12B),将相邻的电极端子(12A、12B)电气连接;温度检测部件(51),其具有与母线(21)重叠的板状的检测部(54),温度检测部件(51)对母线(21)的温度进行检测;绝缘保护部(23),其对母线(21)以及温度检测部件(51)进行保持;以及罩(33),其将绝缘保护部(23)的至少一部分覆盖,其中,检测部(54)重叠于母线(21)中的与电极端子(12A,12B)重叠的区域以外的区域,在罩(33)设置有按压部(38),在该罩(33)将绝缘保护部(23)覆盖的状态下,按压部(38)朝母线按压检测部(54)。
Description
技术领域
本说明书所公开的技术涉及一种布线模块。
背景技术
在电动汽车及混合动力车用的蓄电模块中,为了增大输出功率,多个蓄电元件以横向排列的方式相互连接。多个蓄电元件通过用母线等连接部件将相邻电极端子之间连接而串联或并联连接。
若这样的蓄电模块在高温状态下使用,则有时会造成使用寿命低下,在将多个锂离子电池等连接而成的蓄电模块中,有时会在充电时变为过度高温。在此,为了避免这样的情况,在蓄电模块中安装用于检测蓄电元件的温度的温度传感器。
作为温度传感器,例如可以是如下构成:具备平板状的检测部,平板状的检测部重叠配置于母线或在母线上重叠放置的电压检测端子等,在检测部形成有插通孔。通过在该插通孔中插通电极端子的电极柱或者紧固于电极端子的孔部的螺栓,在将母线及电压检测端子紧固连接到电极端子时,与电极柱或螺栓一并紧固,从而将温度传感器热式安装到蓄电元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-191954号公报
发明内容
发明所要解决的课题
可是近年,在母线与电极端子之间的连接中,提议有通过激光焊接的连接方法来取代螺栓及螺母等的紧固连接。但是在采用这种连接方法的情况下,为了将具有上述构成的温度传感器固定到母线,需要温度传感器专用的紧固部件,部件数量增加,并且还需要另外进行固定作业。
本说明书所公开的技术是基于上述这样的情况完成的,其目的在于提供一种部件数量少且作业工序少的布线模块。
用于解决课题的手段
作为解决上述课题的本说明书所公开的技术构成为一种布线模块,其安装于蓄电元件组,所述蓄电元件组由多个蓄电元件排列形成,所述蓄电元件具有正极的电极端子以及负极的电极端子,其中,所述布线模块包括:母线,其重叠于所述电极端子,将相邻的所述电极端子电气连接;温度检测部件,其具有与所述母线重叠的板状的检测部,所述温度检测部件对所述母线的温度进行检测;绝缘保护部,其对所述母线以及所述温度检测部件进行保持;以及罩,其将所述绝缘保护部的至少一部分覆盖,所述检测部重叠于所述母线中的与所述电极端子重叠的区域以外的区域,在所述罩设置有按压部,在该罩将所述绝缘保护部覆盖的状态下,所述按压部朝所述母线按压所述检测部。
根据上述构成,设置为将温度检测部件的检测部以与被绝缘保护部保持的母线重叠的方式配置的状态后,用罩将绝缘保护部覆盖,则设置于罩的按压部朝母线按压温度检测部件的检测部。因此,没有必要重新设置将温度检测部件固定到母线的紧固部件,也没有必要另外执行固定作业,能够提供一种部件数量少且作业工序少的布线模块。
上述布线模块也可以具有以下构成。
也可以构成为:罩在将绝缘保护部覆盖的状态下,将检测部覆盖并使母线中的与电极端子重叠的区域露出到外部。
根据上述构成,通过罩的按压部,使检测部处于相对于母线以不偏离的方式被保持的状态,与此同时,在母线露出的部分中,能够例如通过激光焊接等对母线及电极端子之间进行连接。
罩也可以通过铰链部而与所述绝缘保护部一体设置。
根据上述构成,能够使部件数量变得更少。
所述罩也可以设置有被卡止部,所述被卡止部卡止在所述绝缘保护部。
根据上述构成,由于罩卡止在绝缘保护部,所以能够维持限制温度检测部件移动的状态。
发明效果
根据本说明书所公开的技术,在具备温度检测部件的布线模块中,能够获得部件数量少且作业工序少的布线模块。
附图说明
图1是表示一个实施方式的单电池组的俯视图。
图2是表示温度检测部件的俯视图。
图3是表示温度检测部件的侧视图。
图4是表示温度检测部件配置前的布线模块的俯视图。
图5是表示图4的沿A-A线的局部放大剖视图。
图6是表示处于配置温度检测部件的状态的布线模块的俯视图。
图7是表示图6的沿B-B线的局部放大剖视图。
图8是表示处于完成形态的电池模块的俯视图。
图9是表示图8的沿C-C线的剖视图。
具体实施方式
参照图1至图9对将本说明书中记载的布线模块20适用到电池模块M的一个实施方式进行说明。
本实施方式所涉及的电池模块M搭载于电动汽车或者混合动力自动车等车辆(未图示),其作为用于驱动车辆的电源使用。电池模块M具备:单电池组10(蓄电元件组的一个例子),其由多个单电池11(蓄电元件的一个例子)排列形成;以及布线模块20,其安装于单电池组10(参照图8)。
在以下说明中,以图8的下侧为前方,以上侧为后方(进深侧)。另外,以图9的上侧为上方,以下侧为下方。另外,对于多个同一部件,有时会对其中一个部件赋予符号,对其他部件省略符号。
(单电池组10)
本实施方式的电池模块M具有单电池组10,单电池组10由多个单电池11排列形成,单电池11由4个单电池(未图示)串联连接构成(参照图1)。在本实施方式中,在单电池的内部收纳有发电要素(未图示)。
本实施方式的单电池11呈扁平的大致长方体形状。在单电池11的上表面,在长边方向的靠近两端部的位置朝上方突出形成有正极以及负极的电极端子12A、12B。正极的电极端子12A以及负极的电极端子12B是形状相同且大小相同。各个电极端子12A、12B呈四角柱状,其上表面形成为平坦的电极面。多个单电池11以相邻的电极端子12成为不同的极性的方式排列,由此构成单电池组10。相邻的单电池11通过后述的母线21彼此电气连接。
如图1以及图9所示,在正极以及负极的电极端子12A、12B之间设置有朝上方开口的筒状连接器部13。在连接器部13的外壁形成有将对方侧的连接器40卡止的卡止突部14。
在连接器部13内突出地配置有与各个单电池连接的4个阳型端子15。这4个端子15构成为能与对方的连接器40的端子47电气连接。
(布线模块20)
布线模块20具备:多个金属制的母线21,其与相邻的单电池11的正极的电极端子12A以及负极的电极端子12B连接;绝缘保护部23,其由绝缘材料构成,且具有保持母线21的母线保持部24;以及温度检测部件51,其对母线21的温度进行检测。
(母线21)
母线21通过将由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等构成的金属制的板材冲压加工成预定的形状而形成,例如,如图4所示,母线21的整体呈大致长方形状。
(绝缘保护部23)
绝缘保护部23由多个连结单元23A连接而成,如图8所示,绝缘保护部23形成为沿单电池11的排列方向(图8的左右方向)细长的形状。在绝缘保护部23上,沿长边方向以排成两列的方式设置有多个母线保持部24,母线保持部24具有分隔壁,分隔壁朝上方开口并与外部隔开,能够对母线21进行保持。在各个母线保持部24形成有多个按压片29,按压片29用于防止母线21向上方脱离。
在2列的母线保持部24中,排列在进深侧(图4的上侧)的母线保持部24的外侧壁24A的局部被切削,从而形成有使后述的温度检测部件51的检测部54穿过的贯通部25。贯通部25设置在预定的一个母线保持部24的外侧壁24A中的、延伸方向的中央部(在布线模块20安装于单电池组10的状态下的、与相邻的电极端子12之间对应的位置)。
贯通部25的宽度尺寸设定为与后述的温度检测部件51的检测部54的宽度尺寸相同或者比相同尺寸稍大的尺寸。另外,贯通部25的底部25A被设定于在母线21被收纳在母线保持部24内的状态下与母线21的上表面对齐的高度(参照图5)。
另外,如图4所示,在排列于进深侧的母线保持部24的外侧形成有接接纳槽31,接接纳槽31接纳后述的温度检测部件51的元件收纳部53。
接接纳槽31形成为沿多个母线保持部24的排列方向(图4的左右方向)延伸。如图6所示,在接纳槽31配置有后述的温度检测部件51的元件收纳部53以及从元件收纳部53导出的电线W2。接纳槽31的上方开口。
另外,在2列的母线保持部24中的、排列在进深侧的母线保持部24的外侧壁24A中,在相邻的母线保持部24之间设置有将后述的罩33卡止的第1罩卡止孔30A,并且在内侧壁24B中,在一个母线保持部24的长度方向(左右方向)的中央部设置有同样将罩33卡止的第2罩卡止孔30B。在这些第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(未图示)以及第2卡止部30B1(参照图9),第1卡止部以及第2卡止部30B1接纳在罩33侧设置的后述的第1锁定片(未图示)的第1锁定突部36A(被卡止部的一个例子)以及第2锁定片35B的第2锁定突部36B(被卡止部的一个例子)。
在2列的母线保持部24之间设置有连接器保持部26,在连接器保持部26与各个母线保持部24之间分别设置有电线收纳槽27。
电线收纳槽27用于收纳电线W1,电线W1连接于端子47的一个端部,端子47收纳在连接器40的端子收纳部45,连接器40被连接器保持部26保持。
如图5所示,2个电线收纳槽27具有一对槽壁部27A、27B以及将这一对槽壁部27A、27B连接的底部27C,在电线收纳槽27的内部能够收纳多根电线W1。
另外,在电线收纳槽27的上端缘设置有用于限制电线W1从电线收纳槽27溢出的电线固定部28,电线固定部28从一方的槽壁部27A延伸至另一方的槽壁部27B。电线固定部28设置成位于相邻的母线保持部24之间。
在本实施方式中,在2个电线收纳槽27之间设置有连接器保持部26。连接器保持部26形成为沿连接器40外周的形状。
(罩33)
在本实施方式中设置有将绝缘保护部23的一部分覆盖的罩33。在本实施方式中,罩33通过铰链32而与绝缘保护部23(接纳槽31的槽壁)形成为一体。罩33由与绝缘保护部23同样的绝缘材料制成。
罩33具有主体部34,主体部34沿接纳槽31的延伸方向(图4的左右方向)延伸,从上方将接纳槽31的开口覆盖,在主体部34中的、与绝缘保护部23的贯通部25对应的部分延伸形成有延出部37,延出部37沿与接纳槽31的延伸方向正交的方向(前后方向)延伸。延出部37的从主体部34延伸出的延出尺寸设定为与母线保持部24的宽度尺寸(图4的上下方向的尺寸)大致相同。另外,延出部37的宽度尺寸设定为比贯通部25以及检测部54的宽度尺寸大。
在延出部37中的、罩33处于闭合状态的内表面侧(下表面侧)突出地形成有按压肋38(按压部的一个例子),按压肋38沿与接纳槽31的延伸方向正交的方向延伸。
如图9所示,该按压肋38的突出尺寸设定为如下:在罩33闭合的状态(主体部34将接纳槽31覆盖的状态)下,按压肋38从上方朝母线21按压与母线21重叠的温度检测部件51的检测部54。另外,按压肋38的长度尺寸设定为比检测部54的长度尺寸稍大,在按压肋38按压检测部54的状态下,按压肋38的端部比检测部54的顶端部朝外侧突出。
另外,主体部34的缘部中的、在罩33闭合的状态下与上述绝缘保护部23的第1罩卡止孔30A对应的位置突出地形成有第1锁定片35A,第1锁定片35A具有第1锁定突部36A(被卡止部的一个例子),第1锁定突部36A卡止于第1罩卡止孔30A的未图示的第1卡止部。
此外,在延出部37的顶端突出地形成有第2锁定片35B,第2锁定片35B具有第2锁定突部36B,第2锁定突部36B卡止于上述绝缘保护部23的第2罩卡止孔30B的第2卡止部30B1。
若罩33处于闭合状态,则通过第1锁定突部36A卡止于未图示的第1卡止部,且第2锁定突部36B卡止于第2卡止部30B1,从而使罩33保持为不被打开的状态。
另外,在罩33处于闭合状态下,温度检测部件51(检测部54)的整体被延出部37覆盖,且母线21中的与电极端子12重叠的区域露出到外部。
(连接器40)
如图8所示,被连接器保持部26保持的连接器40形成为收纳4个端子47。连接器40具备大致长方体状的壳体41以及被收纳于壳体41的4个端子47。
如图9所示,在壳体41形成有卡止片42,卡止片42接纳连接器部13的卡止突部14,从而卡止于单电池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。
在壳体41中形成有槽部44,槽部44接纳连接器部13。在壳体41排列形成有4个端子收纳部45。在端子收纳部45的内周面形成有矛状部46,矛状部46以能够向端子收纳部45内弯曲的方式突出,从而与收纳到端子收纳部45内的端子47卡合。
收纳于壳体41的端子47是所谓的阳型端子47,在一个端部(图9的上端部)形成有与电线W1连接的筒部48、49,在另一个端部(图9的下端部)形成有连接部50,连接部50呈箱状,并能够与单电池连接。
虽然详细内容未在图中示出,但筒部48、49具有:电线筒部48,其压接于在电线W1的末端露出的露出芯线(未图示);以及绝缘筒部49,其压接于电线W1的被绝缘包覆部包覆的部分。
在连接部50形成有未图示的弹性接触片,通过弹性接触片与连接器部13的端子15接触,从而使单电池与连接器40的端子47之间电气连接。另外,在端子47的连接部50与筒部48、49之间形成有与矛状部46卡合的卡合部(未图示)。
收纳到连接器40的端子47是用于检测单电池的电压的端子47。连接到端子47的电线W1从端子收纳部45导出到壳体41的外侧,电线W1配置于壳体41的位于卡止片42相反侧的电线收纳槽27,导出到电池模块M的外部,例如连接于ECU等的控制单元(未图示)。
(温度检测部件51)
如图2以及图3所示,温度检测部件51具有:元件收纳部53,其收纳未图示的温度检测元件,从元件收纳部53导出电线W2;以及检测部54。
元件收纳部53呈筒状,在元件收纳部53的内部收纳有温度检测元件,温度检测元件连接有电线W2。温度检测元件例如由热敏电阻构成。作为热敏电阻,可以适宜地选择PTC热敏电阻、或者NTC热敏电阻。另外,作为温度检测元件,并非限定于热敏电阻,只要能够检测温度,可以适宜地选择任意的元件。
在温度检测元件连接有一对电线W2,一对电线W2从元件收纳部53被导出到外侧。电线W2连接于未图示的外部回路,来自温度检测元件的信号通过电线W2被发送到外部回路。外部回路例如配置于未图示的电池ECU,通过来自温度检测元件的信号对母线21的温度进行检测。
检测部54形成为从元件收纳部53的延伸方向的大致中央部沿垂直方向延伸出的平板状,温度检测部件51的整体形成为俯视时呈大致T字形状。该检测部54重叠于母线21,并与母线21面接触。检测部54的宽度尺寸(图2的左右方向的尺寸)设定为与上述贯通部25的宽度尺寸同等或者比同等尺寸略小。
如图3所示,元件收纳部53形成为其厚度尺寸比检测部54的厚度尺寸大。另外,元件收纳部53的上表面与检测部54的上表面对齐。
本实施方式的温度检测部件51是通过对由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等构成的金属制的板材进行加工而制成。温度检测部件51例如通过以下方法等制成:通过对已将金属板材压成预定形状的板材进行弯曲加工,从而形成筒状的元件收纳部53,在将连接有电线W2的温度检测元件放入到元件收纳部53内后,在元件收纳部53内浇铸绝缘性的树脂(例如环氧树脂)并使其凝固。
(布线模块20的组装方法)
在对本实施方式的布线模块20进行组装时,首先,将母线21收纳到绝缘保护部23的母线保持部24内。收纳到母线保持部24内的母线21通过其缘部被按压片29卡止从而被防止向上方脱离。
接着,将在一个端部连接有电线W1的端子47收纳到连接器40的端子收纳部45,将连接器40嵌入到连接器保持部26,从而将连接器40安装在连接器保持部26。
于是,将连接于连接器40的电线W1收纳到电线收纳槽27(参照图4以及图5)。在收纳电线W1时,收纳到在连接有该电线W1的连接器40的在壳体41上设置的位于卡止片42相反侧的电线收纳槽27。
接着,在绝缘保护部23的预定的母线保持部24内收纳温度检测部件51。具体地讲,通过将温度检测部件51的检测部54的基端部嵌入到绝缘保护部23的贯通部25,从而使检测部54以与母线21重叠的方式配置,并将元件收纳部53收纳到接纳槽31内。由此,检测部54与母线21面接触。连接到温度检测元件的电线W2布线于接纳槽31内(参照图6以及图7)。
接着,将罩33在铰链32处折弯,通过主体部34将接纳槽31的开口部覆盖,并通过延出部37将母线保持部24的一部分覆盖。此时,若第1锁定突部36A抵接到第1罩卡止孔30A的孔缘,则罩33的第1锁定片35A朝外侧方向挠曲变形,若第1锁定突部36A到达第1罩卡止孔30A内的未图示的第1卡止部,则罩33的第1锁定片35A恢复弹性。由此,第1锁定突部36A被卡止于第1卡止部。另外,若第2锁定突部36B抵接到第2罩卡止孔30B的孔缘,则第2锁定片35B朝外侧方向挠曲变形,若第2锁定突部36B到达第2罩卡止孔30B内的第2卡止部30B1,则第2锁定片35B恢复弹性。由此,第2锁定突部36B被卡止于第2卡止部30B1。
通过这种方式,罩33被保持在相对于绝缘保护部23关闭的状态,温度检测部件51的检测部54成为被按压肋38朝母线21按压的状态(参照图8以及图9)。由此,温度检测部件51和母线21以传热的方式连接。其结果,通过充电或者放电而在单电池11所产生的热从电极端子12传递到母线21,再从母线21传递到温度检测部件51。
另外,在这种状态下,温度检测部件51(检测部54)的整体被延出部37覆盖,并且母线21中的与电极端子12重叠的区域露出到外部。
(组装到单电池组10的方法)
接着,将以上述方式将温度检测部件51、母线21以及连接器40配置于绝缘保护部23而成的布线模块20安装到单电池组10的电极面的预定位置,单电池组10以相邻的电极端子12A、12B成为不同极性的方式排列配置。于是,在单电池11的电极端子12A、12B的上表面配置并重叠放置在母线21中的、没有被罩33的延出部37覆盖的两端部分。另外,单电池11的连接器部13设置于在连接器保持部26内配置的连接器40的下方。
接着,对各个母线21与电极端子12相重叠的部分进行激光焊接,从而将母线21和电极端子12电气连接。然后,通过将各个连接器40朝下方按压,从而使连接器40与单电池电气连接。由此,电池模块M完成(参照图8以及图9)。
(本实施方式的作用、效果)
在本实施方式中,在被母线保持部24保持的母线21上重叠配置了温度检测部件51的检测部54的状态下,关闭罩33时,在罩33上设置的按压肋38朝母线21按压检测部54。
因此,也可以不用另外设置将温度检测部件51安装到母线21的紧固部件或者作业,仅通过关闭罩33,便能够保持将温度检测部件51热式安装于母线21的状态。
另外,在罩33将绝缘保护部23覆盖的状态下,尽管通过延出部37将检测部54的整体覆盖,但是母线21中的与电极端子12重叠的区域构成为朝外部露出。因此,通过按压肋38使检测部54保持在相对于母线21不发生偏离的状态,与此同时,在母线21露出的部分,例如通过激光焊接等能够将母线21与电极端子12连接。
另外,根据本实施方式,由于罩33与绝缘保护部23设置为一体,所以将罩33覆盖绝缘保护部23时,不用进行对位,仅进行转动操作即可,作业性优良。此外,能够减少部件数量。
另外,根据本实施方式,由于罩33设置有第1锁定突部36A以及第2锁定突部36B,第1锁定突部36A以及第2锁定突部36B卡止于绝缘保护部23,所以能够限制温度检测部件51的移动,确实地维持检测部54与母线21之间的接触状态。
<其他实施方式>
本说明书所公开的技术并非限定为根据上述描述以及附图说明的实施方式,例如以下的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)在上述实施方式中,示出了罩33和绝缘保护部23一体形成,也可以是罩33和绝缘保护部23分体形成。
(2)在上述实施方式中,采用了在罩33将绝缘保护部23覆盖的状态下,将检测部54覆盖并使母线21中的与电极端子12重叠的区域露出到外部的结构,但不限于此,也可以采用将母线21的整体覆盖的结构。在采用这种结构的情况下,在对母线21和电极端子12进行连接(例如激光焊接)后,将温度检测部件51重叠配置于母线21,关闭罩33,能够保持检测部54与母线21的接触状态。
(3)在上述实施方式中,虽然示出了设置有与绝缘保护部23卡止的锁定突部36的罩33,但是也可以采用不具备卡止于绝缘保护部23的结构的罩33。
(4)在上述实施方式中,采用了将检测部54重叠于母线21中的与电极端子12A、12B重叠的一对区域之间的结构,但与母线21重叠的区域并非限定为上述实施方式所涉及的结构,只要是不妨碍一对电极端子与母线连接的区域,与哪个区域重叠都可以。
(5)在上述实施方式中,示出了母线21与电极端子12之间的连接通过激光焊接执行的方式,但不限于此,例如通过电极柱和螺母、或者螺母状的电极端子和螺栓等的紧固来连接的方式也能够适用于本说明书中记载的技术。
(6)温度检测部件51的构成并非限定为上述实施方式所涉及的构成,能够适宜地进行变更,总之,温度检测部件51具有与母线21重叠的检测部54,该检测部54只要是被设置于罩33的按压部按压的结构,哪种结构都可以采用。
附图标记说明
M:电池模块
10:单电池组(蓄电元件组)
11:单电池(蓄电元件)
12A、12B:电极端子
20:布线模块
21:母线
23:绝缘保护部
24:母线保持部
25:贯通部
30A,30B:罩卡止孔
30A1:卡止部
31:接纳槽
32:铰链
33:罩
35A、35B:锁定片
36A、36B:锁定突部(被卡止部)
37:延出部
38:按压肋(按压部)
51:温度检测部件
53:元件收纳部
54:检测部
Claims (5)
1.一种布线模块,其安装于蓄电元件组,所述蓄电元件组由多个蓄电元件排列形成,所述蓄电元件具有正极的电极端子以及负极的电极端子,其中,所述布线模块包括:
母线,其重叠于所述电极端子,将相邻的所述电极端子电气连接;
温度检测部件,其具有与所述母线重叠的板状的检测部,所述温度检测部件对所述母线的温度进行检测;
绝缘保护部,其对所述母线以及所述温度检测部件进行保持;以及
罩,其将所述绝缘保护部的至少一部分覆盖,
所述检测部重叠于所述母线中的与所述电极端子重叠的区域以外的区域,
在所述罩设置有按压部,在该罩将所述绝缘保护部覆盖的状态下,所述按压部朝所述母线按压所述检测部。
2.根据权利要求1所述的布线模块,其中,所述罩在将所述绝缘保护部覆盖的状态下,将所述检测部覆盖并使所述母线中的与所述电极端子重叠的区域露出到外部。
3.根据权利要求1所述的布线模块,其中,所述罩通过铰链部而与所述绝缘保护部一体设置。
4.根据权利要求2所述的布线模块,其中,所述罩通过铰链部而与所述绝缘保护部一体设置。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的布线模块,其中,在所述罩设置有被卡止部,所述被卡止部卡止在所述绝缘保护部。
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