CN103283057B - 汇流条模块、车辆用电源装置以及车辆 - Google Patents

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Abstract

在具有层叠的多个单电池、设有各单电池用的多个电压检测线的电池组中，由于结露时产生的水，电压检测线与各单电池的连接部有可能导通。另外，在为了防止该问题而设置受液槽等其他构件的方法中，存在成本增大等的问题。本发明将汇流条模块做成如下结构，从而解决了上述问题。汇流条模块具有：汇流条收容部，在第1方向上排列、收容多个汇流条；和多个电压检测线，在所述第1方向上延伸，并且分别经由导电构件电连接于不同的汇流条，所述多个电压检测线与所述汇流条收容部相邻配置，并且沿相对于汇流条的面方向倾斜的第2方向倾斜配置，由此，该多个电压检测线中的远离汇流条收容部的第1区域比接近汇流条收容部的第2区域位于下侧。

Description

汇流条模块、车辆用电源装置以及车辆
技术领域
本发明涉及组装在具有层叠的多个单电池的电池组的汇流条模块的结构。
背景技术
作为存储向使车辆行驶的马达供给的电力的蓄电装置，已知一种电池组，其具有：多个单电池，在夹着这些单电池的位置配置的一对端板，和通过将一对端板相互连接来约束多个单电池的约束带。在这种电池组，设有用于取得各单电池的电压信息的多个电压检测线，这些电压检测线分别电连接于各单电池。
在专利文献1中，公开了一种在下多层地层叠配置有电池单元的电源装置，所述电池单元中，将多条电池模块以与同一水平面平行的姿势排列在保持壳体内，其中，各个电池单元中，将汇流条与配置在保持壳体的预定位置的电池模块的端部的输出端子连结，通过汇流条连接各个电池模块，并且，在上层电池单元的电池模块和下层电池单元的电池模块之间、在沿着上层电池单元的电池模块的端部，配设有隔离构件，隔离构件被做成能够使从上层电池单元的电池模块的端部排出的电解液流下来并接收的上方开口的受液槽，通过隔离构件的受液槽，存积从上层的电池单元的电池模块排出的电解液，或将接收到的电解液移送到预定的位置并排出，阻止电解液使上下的电池模块短路。
专利文献1：日本特开2006-331957号公报
发明内容
上述的电池组有时因温度条件而结露。例如，在电池组具有利用车室内的空气进行冷却的冷却路径的情况下，该电池组因车室内的湿度变高而发生结露。当电池组结露时，电压检测线和各单电池的连接部有可能因结露时产生的水而相互导通。另一方面，在转用专利文献1的技术而设置隔离构件的方法中，即使能够防止结露水，也会因追加另外的构件而导致成本的增大，妨碍小型化。因此，本申请发明的目的在于，既抑制构件数量的增大，又防止电压检测线和各单电池的连接部经由结露时产生的水等而相互导通。
为了解决上述问题，本申请发明的汇流条模块，组装在具有层叠的多个单电池的电池组，保持多个汇流条，所述多个汇流条分别将在所述层叠方向上相邻的各所述单电池的端子电极相互连接，其特征在于，具有：汇流条收容部，以在第1方向上排列的方式***述多个汇流条；和多个电压检测线，在所述第1方向上延伸，并且分别经由导电构件电连接于不同的所述汇流条，所述多个电压检测线与所述汇流条收容部相邻配置，并且沿相对于包含所述汇流条的面内方向倾斜的第2方向倾斜配置，由此，远离所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第1区域比接近所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第2区域位于下侧。
（2）在上述（1）的结构中，所述导电构件从所述汇流条沿所述第2方向延伸，支撑所述多个电压检测线。根据（2）的结构，通过使导电构件的一部分延伸，将该延伸部分与电压检测线电连接，可得到用于取得电压信息的连接结构，因此，能够简化连接结构。并且，由于不需要支撑多个电压检测线的独立的结构物，所以能够实现小型化和低成本化。
（3）在上述（2）的结构中，具有绝缘性的延伸支撑部，该延伸支撑部支撑所述导电构件、并且比所述多个电压检测线在所述第2方向上进一步延伸，在所述延伸支撑部形成有：在所述第2方向的端部形成的排出口，和将从所述多个电压检测线流入的水向所述排出口引导的引导肋（rib）。根据（3）的结构，通过引导肋将在多个电压检测线上沿倾斜方向流动的水向排出口引导，所以能够从特定的位置（例如，不会由水引起短路的位置）进行排水。
（4）在上述（3）的结构中，所述多个汇流条具有在所述第1方向上相邻的第1汇流条和第2汇流条，所述延伸支撑部具有与所述第1汇流条对应的第1延伸支撑部、和与所述第2汇流条对应的第2延伸支撑部，在所述第1方向上、在所述第1延伸支撑部和所述第2延伸支撑部之间形成有间隙，该间隙形成在与所述第1汇流条和所述第2汇流条之间的区域对应的位置。根据（4）的结构，抑制了水从第1延伸支撑部流入第2延伸支撑部，所以能够更有效地实现本申请发明的目的。
（5）在上述（1）～（4）的结构中，可以将所述多个电压检测线收容在片状的绝缘壳体中而做成片体。根据（5）的结构，能够容易使水沿着片体的外面排出。
为了解决上述问题，本申请发明的车辆用电源装置的特征在于，（6）具有：电池组，在第1方向上层叠有多个单电池，存储向车辆的行驶所使用的马达供给的电力；和汇流条模块，保持多个汇流条，所述多个汇流条分别将在所述第1方向上相邻的各所述单电池的端子电极相互连接，所述汇流条模块具有：汇流条收容部，以在所述第1方向上排列的方式***述多个汇流条；和多个电压检测线，在所述第1方向上延伸，并且分别经由导电构件电连接于不同的所述汇流条，所述多个电压检测线与所述汇流条收容部相邻配置，并且沿相对于包含所述汇流条的面内方向倾斜的第2方向倾斜配置，由此，远离所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第1区域比接近所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第2区域位于下侧。
（7）在上述（6）的结构中，所述导电构件从所述汇流条沿所述第2方向延伸，支撑所述多个电压检测线。根据（7）的结构，通过使导电构件的一部分延伸，将该延伸部分与电压检测线电连接，可得到用于取得电压信息的连接结构，因此，能够简化连接结构。并且，不需要支撑多个电压检测线的独立的结构物，所以能够实现小型化和低成本化。
（8）在上述（7）的结构中，具有绝缘性的延伸支撑部，该延伸支撑部支撑所述导电构件、并且比所述多个电压检测线在所述第2方向上进一步延伸，在所述延伸支撑部形成有：在所述第2方向的端部形成的排出口，和将从所述多个电压检测线流入的水向所述排出口引导的引导肋。根据（8）的结构，通过引导肋将在多个电压检测线上沿倾斜方向流动的水向排出口引导，所以能够从特定的位置（例如，不会由水引起短路的位置）进行排水。
（9）在上述（8）的结构中，所述多个汇流条具有在所述第1方向上相邻的第1汇流条和第2汇流条，所述延伸支撑部具有与所述第1汇流条对应的第1延伸支撑部、和与所述第2汇流条对应的第2延伸支撑部，在所述第1方向上、在所述第1延伸支撑部和所述第2延伸支撑部之间形成有间隙，该间隙形成在与在所述第1汇流条和所述第2汇流条之间形成的间隙对应的位置。根据（9）的结构，抑制水从第1延伸支撑部流入第2延伸支撑部，所以能够更有效实现本申请发明的目的。
（10）在上述（6）-（9）的结构中，所述多个电压检测线具有从所述电池组延伸出的延长部，所述延长部经由连接器与取得电压信息的取得部连接，形成有向下方弯曲的弯曲部。根据（10）的结构，能够使经由延长部流向连接器的水在弯曲部滴下。由此，能够保护取得部。
（11）在上述（6）-（10）的结构中，可以将所述多个电压检测线收容于片状的绝缘壳体而做成片体。根据（11）的结构，能够容易使水沿着片体的外面排出。
（12）上述（7）-（11）的车辆用电源装置可以搭载于车辆。
根据本发明，既能够抑制构件数量的增大、又能够防止电压检测线和各单电池的连接部经由结露时产生的水等而相互导通。
附图说明
图1是车辆用电源装置的立体图。
图2是汇流条模块的俯视图。
图3是将组装于电池组的汇流条模块的一部分放大后的放大俯视图。
图4是图1的车辆用电源装置的X1向视图。
图5是片体以及与该片体连接的监视单元的立体图。
图6是变形例1的汇流条模块的放大俯视图，与图3对应。
具体实施方式
参照图1和图2，说明作为本发明的一个实施方式的车辆用电源装置。图1是车辆用电源装置的立体图，图2是汇流条模块的俯视图。X轴、Y轴和Z轴是相互垂直的不同的三个轴，X轴、Y轴和Z轴的定义在其他的附图中也同样。
车辆用电源装置1存储向车辆的行驶所使用的马达供给的电力。车辆可以是兼用车辆电源装置1和内燃机作为动力源的混合动力汽车、仅以车辆用电源装置1为动力源的电动汽车。车辆电源装置1能够配置在车辆的行李室、后座的下部、驾驶席与副驾驶席之间的空间等。
车辆用电源装置1具有：多个单电池11、多个分隔构件12、一对端板13、多个约束带14、和汇流条模块20。多个单电池11在X轴方向（第1方向）上排列。单电池11能够使用镍氢电池、锂离子电池等二次电池、或电容器。单电池11能够由一个电池元件、或将多个电池元件连接而成的电池模块构成。在此，电池元件意味着可充放电的最小单位的要素。此外，由多个单电池11、多个分隔构件12以及一对端板13构成电池组2。
单电池11是具有在X轴方向上相对向的一对外面、在Y轴方向上相对向的一对外面、和在Z轴方向上相对向的一对外面的所谓的方形电池，在Z轴方向上相对向的一对外面中的位于上侧的外面，形成有在Y轴方向上排列的正极端子11a和负极端子11b。正极端子11a和负极端子11b分别形成为突状，在外面形成有用于紧固连结螺母26的螺纹槽。在X轴方向上相邻的一个单电池11的正极端子11a和另一个单电池11的负极端子11b在X轴方向上相邻，该相邻的正极端子11a和负极端子11b经由汇流条21连接。由此，多个单电池11串联连接，所以能够得到与车辆的要求输出相对应的高的电池输出。
分隔构件12配置于被在X轴方向上相邻的单电池11夹着的位置。在分隔构件12的X轴方向的外面形成有未图示的多个肋，通过这些肋与单电池11的外面相抵接，能够形成沿着单电池11的外面流动的冷媒（制冷剂）的冷媒通路。分隔构件12例如能够由树脂构成。
一对端板13通过在X轴方向上延伸的约束带14相互连接。约束带14在X轴方向的两端部具有弯折成L字形状的弯折部，通过将该弯折部固定于端板13，单电池11和分隔构件12以预定的压力被约束。固定方法能够使用铆钉固定。通过这样以预定的压力约束单电池11，能够得到所需的电池输出。端板13沿X轴方向观察时形成为矩形，约束带14分别设置在端板13的四角。端板13能够使用树脂。约束带14能够使用板金。
接着，参照图1至图4，对汇流条模块20进行详细的说明。图3是将组装于电池组的汇流条模块20的一部分放大后的放大俯视图。图4是图1的车辆用电源装置的X1向视图。在这些图中，汇流条21在包含汇流条21的面内方向上由保护壁22覆盖。由该保护壁22包围的区域相当于汇流条收容部25。保护壁22由绝缘性材料构成。通过设置保护壁22，能够防止在X轴方向上相邻的汇流条21经由导电性的异物而导通。另外，保护壁22的Z轴方向的高度设定为比正极端子11a（负极端子11b）大。由此，能够防止在汇流条21的紧固连结时所使用的工具等不慎落下的情况下，在X轴方向上相邻的汇流条21经由该工具而相互电导通。
在汇流条21形成有分别供X轴方向上相邻的一个单电池11的正极端子11a和另一个单电池11的负极端子11b插通的一对端子插通孔21a。在汇流条21的Y轴方向的一端部形成有向相对于包含汇流条21的面内方向倾斜的斜下方（相当于第2方向）延伸的延伸导电部（相当于导电部）21b。此外，在本说明书中，将所述斜下方称为“排水方向”。
在保护壁22形成有用于将汇流条21的延伸导电部21b引出到保护壁22的外部的缝隙22a。该缝隙22a从保护壁22的上端部向下方延伸。在保护壁22的下方形成有向排水方向延伸的延伸支撑部22b。延伸支撑部22b支撑延伸导电部21b，由与保护壁22同样的绝缘材料构成。此外，延伸支撑部22b可以与保护壁22一体，也可以分体。
在延伸导电部21b支撑着与汇流条收容部25相邻配置的片体23。因此，片体23沿相对于包含汇流条21的面内方向倾斜的排水方向倾斜。即，片体23中，远离汇流条收容部25的、片体23中的第1区域相比接近汇流条收容部25的、片体23中的第2区域位于下侧。
片体23具有多个电压检测线23a、和夹入保持这些电压检测线23a的一对塑料膜带23b。一对塑料膜带23b在相互接触的接触面接合。接合方法能够使用热熔敷或粘接剂。多个电压检测线23a以大致一定间隔配置，分别在单电池11的层叠方向（相当于第1方向）上延伸。多个电压检测线23a在塑料膜带23b内相互绝缘。各电压检测线23a与对应的延伸导电部21b连接。即，参照图4，在X轴方向上相邻配置的一个汇流条21的延伸导电部21b在连接部A1连接于对应的电压检测线23a，另一个汇流条21的延伸导电部21b在连接部A2连接于对应的电压检测线23a。
在此，结露时在汇流条收容部25产生的水有时向与汇流条收容部25相邻配置的片体23流入。在片体23沿包含汇流条21的面内方向配置，即，沿水平方向配置的情况下，流入的水会滞留在片体23上。在塑料膜带23b的一部分由于经年使用而破损的情况下，滞留在片体23上的水会经由该破损部流入片体23的内部，使连接部A1和A2导通。与此相对，在本实施方式中，由于片体23沿排水方向倾斜配置，所以能够使从汇流条收容部25流入的水沿着片体23的倾斜面排出。由此，能够防止水滞留在片体23上，防止连接部A1和连接部A2相互电导通。
在此，排水方向相对于水平方向的角度，即，倾斜角度能够设定为例如15°。通过将倾斜角度设定为15°，能够使流入的水不会滞留在片体23而更切实地排出。
延伸支撑部22b在排水方向上比片体23更长地延伸，在其顶端部形成有排出口22b1。排出口22b1在延伸支撑部22b的X轴方向的一端部形成为切口形状。在延伸支撑部22b形成有引导肋22c，该引导肋22c从延伸支撑部22b的X轴方向的另一端部向排出口22b1延伸。引导肋22c以随着接近排出口22b1而逐渐向延伸支撑部22b的顶端部靠近的方式倾斜配置。
从片体23流入延伸支撑部22b的水碰到引导肋22c，一边被该引导肋22c引导一边向排出口22b1移动。由此，能够将结露时产生的水排出到预定的位置（例如，不会招致由水引起的短路的位置）。引导肋22c相对于X轴方向（单电池11的层叠方向）的倾斜角度例如能够设定为5°。通过将倾斜角度设定为5°，能够更切实地将流入的水向排出口22b1引导。
在此，参照图4，在X轴方向上相邻的延伸支撑部22b之间，形成有间隙S1，该间隙S1位于与在X轴方向上相邻的汇流条21（相当于第1汇流条和第2汇流条）所夹着的区域S2相对应的区域。即，间隙S1的尺寸被设定为在X轴方向的位置落入区域S2内。由此，能够抑制水从相互相邻的一个延伸支撑部（相当于第1延伸支撑部）22b流入另一个延伸支撑部（相当于第2延伸支撑部）22b。由此，能够更有效防止连接部A1和A2经由水而导通。
参照图5，在片体23形成有从电池组2所在区域延伸出的延长部231，该延长部231经由连接器40与监视单元（相当于取得部）50连接。在此，监视单元50经由片体23取得各单电池11的电压信息，将其结果发送到未图示的上级ECU。在此，上级ECU基于取得的电压信息，对单电池11的SOC（Stateofcharge：充电状态）等进行控制。
在延长部231形成有向下方弯曲的弯曲部231a。从片体23向连接器40移动的水在弯曲部231a集中而滴下，所以能够抑制水流入连接器40。这样仅通过弯曲片体23的一部分就得到水阻挡结构，所以能够实现由构件件数的削减带来的小型化和低成本化。
（变形例1）
在上述的实施方式中，在延伸支撑部22b的X轴方向的一端部形成有排出口22b1，但是本发明并不限于此。参照图6，排出口22b1也可以形成在延伸支撑部22b的X轴方向的大致中央。在该情况下，引导肋能够由从延伸支撑部22b的X轴方向的一端部向排出口22b1延伸的第1引导肋22d、和从延伸支撑部22b的X轴方向的另一端部向排出口22b1延伸的第2引导肋22e构成。
（变形例2）
在上述的实施方式中，通过使汇流条21的一部分延伸来得到导电构件（延伸导电部），但是本发明并不限于此，也可以是独立设置将汇流条21和电压检测线23a电连接的导电构件的结构。
（变形例3）
在上述的实施方式中，通过一对塑料膜带23b夹入多个电压检测线23a来构成了片体23，但是本发明并不限于此，也可以是其他的结构。该其他的结构可以是省略了塑料膜带23b的结构。在该情况下，多个电压检测线23a以集中的状态沿排水方向倾斜配置。根据该结构，与将多个电压检测线23a水平配置的结构相比，能够使水容易排出。
标号说明
1车辆用电源装置2电池组11单电池
12分隔构件13端板14约束带
20汇流条模块21汇流条21a端子插通孔
21b延伸导电部22保护壁22a缝隙
22b延伸支撑部22c、22d、22e引导肋
23片体23a电压检测线
23b塑料膜带25汇流条收容部
26螺母40连接器50监视单元
231延长部231a弯曲部22b1排出口

Claims (10)

1.一种汇流条模块，组装在具有层叠的多个单电池的电池组上，保持多个汇流条，所述多个汇流条分别将在所述层叠方向上相邻的各所述单电池的端子电极相互连接，其特征在于，具有：
汇流条收容部，以在第1方向上排列的方式***述多个汇流条；和
多个电压检测线，在所述第1方向上延伸，并且分别经由导电构件电连接于不同的所述汇流条；和
片体，***述多个电压检测线，
所述多个电压检测线与所述汇流条收容部相邻配置，并且沿相对于包含所述汇流条的面内方向倾斜的第2方向倾斜配置，由此，远离所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第1区域比接近所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第2区域位于下侧，
所述端子电极设置在各所述单电池的上面，
所述电压检测线，沿多个单电池的层叠方向延伸，
所述多个电压检测线，相对于包含所述单电池的上面的平面倾斜，
所述汇流条收容部沿所述单电池的上面配置，
所述汇流条收容部和所述片体配置于所述电池组的上方。
2.如权利要求1记载的汇流条模块，其特征在于，
所述导电构件从所述汇流条沿所述第2方向延伸，支撑所述多个电压检测线。
3.如权利要求2记载的汇流条模块，其特征在于，
具有绝缘性的延伸支撑部，该延伸支撑部支撑所述导电构件、并且比所述多个电压检测线在所述第2方向上进一步延伸，
在所述延伸支撑部形成有：在所述第2方向的端部形成的排出口，和将从所述多个电压检测线流入的水向所述排出口引导的引导肋。
4.如权利要求3记载的汇流条模块，其特征在于，
所述多个汇流条具有在所述第1方向上相邻的第1汇流条和第2汇流条，
所述延伸支撑部具有与所述第1汇流条对应的第1延伸支撑部、和与所述第2汇流条对应的第2延伸支撑部，
在所述第1方向上、在所述第1延伸支撑部和所述第2延伸支撑部之间形成有间隙，该间隙形成在与所述第1汇流条和所述第2汇流条之间的区域对应的位置。
5.一种车辆用电源装置，其特征在于，具有：
电池组，在第1方向上层叠有多个单电池，存储向车辆的行驶所使用的马达供给的电力；和
汇流条模块，保持多个汇流条，所述多个汇流条分别将在所述第1方向上相邻的各所述单电池的端子电极相互连接，
所述汇流条模块具有：
汇流条收容部，以在所述第1方向上排列的方式***述多个汇流条；
多个电压检测线，在所述第1方向上延伸，并且分别经由导电构件电连接于不同的所述汇流条；和
片体，***述多个电压检测线，
所述多个电压检测线与所述汇流条收容部相邻配置，并且沿相对于包含所述汇流条的面内方向倾斜的第2方向倾斜配置，由此，远离所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第1区域比接近所述汇流条收容部的、所述多个电压检测线中的第2区域位于下侧，
所述端子电极设置在各所述单电池的上面，
所述电压检测线，沿多个单电池的层叠方向延伸，
所述多个电压检测线，相对于包含所述单电池的上面的平面倾斜，
所述汇流条收容部沿所述单电池的上面配置，
所述汇流条收容部和所述片体配置于所述电池组的上方。
6.如权利要求5记载的车辆用电源装置，其特征在于，
所述导电构件从所述汇流条沿所述第2方向延伸，支撑所述多个电压检测线。
7.如权利要求6记载的车辆用电源装置，其特征在于，
具有绝缘性的延伸支撑部，该延伸支撑部支撑所述导电构件、并且比所述多个电压检测线在所述第2方向上进一步延伸，
在所述延伸支撑部形成有：在所述第2方向的端部形成的排出口，和将从所述多个电压检测线流入的水向所述排出口引导的引导肋。
8.如权利要求7记载的车辆用电源装置，其特征在于，
所述多个汇流条具有在所述第1方向上相邻的第1汇流条和第2汇流条，
所述延伸支撑部具有与所述第1汇流条对应的第1延伸支撑部、和与所述第2汇流条对应的第2延伸支撑部，
在所述第1方向上、在所述第1延伸支撑部和所述第2延伸支撑部之间形成有间隙，该间隙形成在与在所述第1汇流条和所述第2汇流条之间形成的间隙对应的位置。
9.如权利要求5至8中任一项记载的车辆用电源装置，其特征在于，
所述多个电压检测线具有从所述电池组延伸出的延长部，
所述延长部经由连接器与取得电压信息的取得部连接，形成有向下方弯曲的弯曲部。
10.一种车辆，搭载有如权利要求5至9中任一项记载的车辆用电源装置。
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