CN106252573B - 布线模块 - Google Patents

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Abstract

一种布线模块，该布线模块在电池组合体中使用，该电池组合体形成为薄型长方体形状的多个电池的柱状正电极和柱状负电极交替地布置。该布线模块包括：端子图案，其位于绝缘树脂基板的表面上，并且连接到柱状正电极和柱状负电极；电压检测布线图案，其位于所述表面上，并且连接于端子图案；熔丝图案，其位于所述表面上，并且插置在电压检测布线图案中；和绝缘树脂层，其覆盖端子图案的周缘部、电压检测布线图案，并且熔丝图案由该绝缘树脂层覆盖。柱状正电极和柱状负电极***到其内的一对通孔形成在端子图案和绝缘树脂基板中。

Description

布线模块
技术领域
本发明涉及一种布线模块，并且特别地，涉及一种适用于通过串联连接多个薄型电池而形成的电池组合体的布线模块。
背景技术
例如，专利文献1公开了一种作为驱动混合动力汽车或电动车辆的电动机的电源的电池组合体。在该电池组合体中，多个薄型的长方体单元电池(在下文中简称为“电池”)布置成在短边方向上彼此相邻，并且各个电池的电极设置在其顶面或侧面上。通常地，在电极设置在电池的顶面上的情况下，正电极和负电极分开地设置在长边方向上的两端侧上，并且在电极设置在电池的侧面上的情况下，正电极和负电极设置在彼此相对的侧面的上部。如上所述形成的电池的正电极和负电极交替地布置，并且彼此相邻的电池的正电极和负电极通过使用称为汇流条的连接端子而串联连接，从而形成电池组合体。
另外，关于电池组合体中的各个电池的电压，其端子被压接的电压检测布线连接到各个连接端子，并且电压检测布线的另一端连接到电池控制器，以检测各个单元电池的电压，并且进行电池组合体的充电等的控制。多个电压检测布线构成线束，以实现布线工作的效率化，并且实现空间节省，以及布线的重量减轻和成本的降低。
专利文献1：JP-A-2012-199007
发明内容
然而，如在专利文献1中所描述地，电池组合体需要包括：多个布线部件，该多个布线部件包括用于连接在多个电池之间的多个汇流条(连接端子)；多个电压检测布线，该多个电压检测布线用于检测各个电池的电压；和多个压接端子，该多个压接端子分别将电压检测布线连接到汇流条。如在专利文献1中所说明地，在布线部件向电池组合体的组装工作中，与电池的串联数量成比例地花费时间。因此，专利文献1提出使相邻的汇流条通过绝缘部件互相连接，并且保持在绝缘部件中，以简化多个汇流条的安装工作。
然而，根据在专利文献中描述的技术，汇流条、电压检测布线和压接端子作为独立部件组装，并从而在布线部件向电池组合体的组装工作中存在简化的余地。
本发明的目的是提供一种能够进一步简化布线部件向电池组合体的组装工作的布线模块。
为了解决上述问题，根据本发明的方面，提供了一种布线模块，该布线模块在电池组合体中使用，该电池组合体形成为薄型的长方体形状的多个电池的柱状正电极和柱状负电极交替地布置，该布线模块包括：绝缘树脂基板；端子图案，该端子图案设置在所述绝缘树脂基板的一个表面上，并且连接到彼此相邻的电池的所述柱状正电极和所述柱状负电极；电压检测布线图案，该电压检测布线图案形成在所述一个表面上，并且连接到所述端子图案；熔丝图案，该熔丝图案形成在所述一个表面上，并且插设在所述电压检测布线图案的一部分中；和绝缘树脂层，该绝缘树脂层覆盖所述端子图案的周缘部，所述电压检测布线图案和所述熔丝图案由所述绝缘树脂层覆盖，其中，供所述电池的所述柱状正电极和所述柱状负电极***之内的一对通孔形成在所述端子图案和所述绝缘树脂基板中。
即，在本发明中，连接到电池的电极的端子图案、连接到端子图案的电压检测布线图案和熔丝图案与电池组合体对应地一体地形成在绝缘树脂基板上。由此，不需要将电压检测布线连接到端子图案的压接端子，并从而能够将电池组合体所需的多个布线图案收集成为一个部件。由此，能够进一步简化电池组合体所需的布线部件的组装工作。另外，能够实现空间节省、布线的重量的减轻和成本的降低。
在本发明中，所述绝缘树脂基板可以形成为与所述电池组合体的布置方向对应的带状，并且所述端子图案可以以设定数量形成为从所述绝缘树脂基板的带状侧缘悬伸的悬伸部。另外，优选地，一个布线模块与例如多个(例如，2至4个)端子图案对应地形成。由此，能够抑制带状布线模块的带宽的最大值。另外，在电池的串联数量大的情况下，可以以重叠方式使用多个布线模块。然而，本发明的布线模块不限于此，并且可以是与所有端子图案对应地形成一个布线模块。
另外，熔丝图案形成在电压检测布线图案中。例如，在需要将熔丝***电压检测布线的中间以连接的情况下，需要贯通容纳熔丝的熔丝盒等。然而，根据本发明，熔丝图案组装于电压检测布线图案的一部分，并从而能够进一步有助于空间节省以及布线的重量的减轻和成本的降低。另外，在熔丝图案中，可以设定导电材料等的截面积和长度，使得当等于或大于设定值的电流流经熔丝图案时，熔丝图案熔化。
另外，本发明的布线模块可以还包括：辅助导体板，该辅助导体板布置成与所述端子图案的未由所述绝缘树脂层覆盖的露出面重叠；和保护树脂层，该保护树脂层围绕所述辅助导体板的侧面的外周，并且覆盖包括所述端子图案的所述周缘部的设定区域中的所述绝缘树脂层。由此，能够与电池组合体的电流容量一致地以任意方式调整布线模块的端子图案的实际电流容量。
根据本发明，能够进一步简化电池组合体所需的布线部件的组装工作。
附图说明
图1A和1B图示出本发明的布线模块的实例1的构造图。
图2A和2B图示出应用实例1的布线模块的电池组合体的实施例。
图3是图示出实例1的布线模块在图2的电池组合体中的使用方法的图。
图4是本发明的布线模块的实例2的构造图。
图5是本发明的布线模块的实例3的主要部分的构造图。
图6A和6B图示出本发明的布线模块的实例1的变形例的构造图。
具体实施方式
在下文中，将基于实例描述本发明。
[实例1]
图1A和1B图示出本发明的布线模块的实例1的构造图。图1A是布线模块1的平面图，并且图1B是沿着图1A中的箭头Ib-Ib截取的截面图。如图所示，布线模块1包括具有细长带状的绝缘树脂基板2。多个端子图案3和多个电压检测布线图案5形成在绝缘树脂基板2的一个表面上，该多个端子图案3由导电材料形成并且构成例如汇流条图案，该多个电压检测布线图案5均包括熔丝图案4。另外，绝缘树脂基板2被从各个端子图案3的不包括其周缘部3a的部分处去除，或者是绝缘树脂基板2并不形成在该部分处。由此，如图1B所示，端子图案3的除了周缘部3a之外的部分露出。另外，端子图案3在绝缘树脂基板2侧上的露出部分不限于该实例，并且，如要参考图6描述的下面的变形例中所描述地，可以露出仅圆形区域，在该圆形区域中，能够将螺栓紧固到配合端子诸如配合电极的螺母拧紧。配合电极电连接到端子图案3。另一方面，绝缘树脂基板2的一个表面上的端子图案3的周缘部3a、熔丝图案4和电压检测布线图案5覆盖有绝缘树脂层6。即，端子图案3的除了周缘部3a之外的部分是露出的。由此，端子图案3与相邻电池的正电极和另一个相邻电池的负电极进行接触，以连接在该正电极与该负电极之间。
图2A和2B是图示出应用实例1的布线模块1的一个实施例的电池组合体10的透视图。图2A是布线模块1的透视图，并且图2B是电池组合体10的主要部分的透视图。在电池组合体10中，形成为薄型的长方体形状的多个电池11的柱状正电极(在下文中简称为“正电极”)12a和柱状负电极(在下文中简称为“负电极”)12b交替地布置。各个电池11的正电极12a和负电极12b设置成从设置在各个电池11的顶面上的台座13突出。另外，虽然未示出，但是螺母(未示出)能够拧入的螺纹形成在柱状电极的外周面上。
在将电池组合体10的两个相邻的电池11设定为一个单元的状态下，多个(在附图中所示的实例中是两个)端子图案3沿着布线模块1的纵向上的一侧等间隔地形成。如图1所示，沿着布线模块1的纵向布置成一列的多个通孔7形成在多个端子图案3中。各个通孔7形成为贯通各个端子图案3的两个表面的露出部。
多个熔丝图案4对应于端子图案3而形成，并且各个熔丝图案4的一端通过第一电压检测布线图案5a连接于各个端子图案3，并且各个熔丝图案4的另一端连接于第二电压检测布线图案5b。多个熔丝图案4中的每个熔丝图案都形成为与端子图案3对应地在绝缘树脂基板2的短边方向上延伸，并且第二电压检测布线图案5b形成为沿着绝缘树脂基板2的纵向延伸。由此，能够减小布线模块1的宽度。另外，在熔丝图案4中，设定导电材料的截面面积和长度，使得当等于或大于设定值的电流流经熔丝图案4时，熔丝图案4熔断。即，根据厚度和宽度调整熔丝图案4的截面积，并且通过根据附图中所示的弯曲长度的调整来设定熔丝图案4的长度。
插设熔丝图案4的电压检测布线图案5检测电池11的电压，并且形成为沿着布线模块1的纵向的与端子图案3相对的侧边延伸。电压检测布线图案5(第二电压检测布线图案5b)的另一端通过连接器等连接于电池控制器(未示出)。另外，在实例1中，两个端子图案3和包括两个熔丝图案4的电压检测布线图案5形成在一个布线模块1中，但是本发明不限于此。可以形成三个以上的端子图案3和包括三个以上的熔丝图案4的电压检测布线图案5。另外，在电池的串联数量大的情况下，如图3所示，可以以重叠方式使用多个布线模块1，以处理上述情况。
在布线模块1的端子图案3中冲出供相邻的电池11的正电极12a和负电极12b***的通孔7。由此，在应用实例1的布线模块1的情况下，在如图2所示将端子图案3在绝缘树脂层6侧上的露出面设定为下面侧的状态下，正电极12a和负电极12b分别***到通孔7内。另外，端子图案3的露出面与正电极12a和负电极12b的台座13产生接触，并且通过从端子图案3在绝缘树脂基板2侧上的露出面侧螺母紧固而固定到该台座13。此时，布线模块1的端子图案3与通孔7形成为一列。因此，当一个端子图案3的通孔7与一个正电极12a或负电极12b对齐时，另一个端子图案3的通孔7的位置能够与相应的正电极12a或负电极12b对齐。另外，优选地，考虑到多个电池11的布置误差、正电极12a或负电极12b的距离公差和制造误差，对通孔7的孔径设置余量，或将通孔7形成为长孔。
如上所述，根据实例1，作为现有技术中的独立部件的多个端子图案3和包括熔丝图案4的多个电压检测布线图案5形成为一个布线模块1。由此，能够简化电池组合体10的组装工作。特别地，能够显著地减少工作，诸如多个端子图案3通过绝缘部件的保持，以及电池11的正电极12a或负电极12b在其与端子图案3对齐之后再到***多个端子图案3内的***。
另外，能够使将压接端子连接到电压检测布线所需的空间最小化。另外，不需要压接端子，并从而能够实现重量的减轻。另外，能够显著地减轻熔丝与电压检测布线之间的连接所需的工作，并且能够实现成本的降低。换句话说，能够以紧凑方式形成包括熔丝的电压检测布线。另外，能够提供组装性提高并且组装可操作性良好的布线模块。
另外，通常地，在熔丝插设于电压检测布线的中间的情况下，需要使电压检测布线经由容纳该熔丝的熔丝盒等互相连接。当考虑到以上情况时，根据实例1，由于熔丝图案能够组装于电压检测布线图案的一部分，所以能够进一步有助于空间节省，以及布线的重量的减轻和成本的降低。另外，不必须将熔丝图案4设置于布线模块1。可以将对应于熔丝图案4的熔断功能设置于电池控制器。
另外，在实例1中，布线模块1可以形成为所谓的柔性印刷电路(FPC)，其中，端子图案3和包括熔丝图案4的电压检测布线图案5通过沉积等而作为图案形成在通过使用柔性材料而形成的绝缘树脂基板2上。由此，能够提供容易弯曲并且容易处理的薄的布线部件。
然而，本发明不限于此，并且作为绝缘树脂基板2，可以使用具有一定硬度的材料。另外，在布线模块1的形成端子图案3的端子图案区域2a中，不包括端子图案3的露出部的区域可以是以树脂成型。
[实例2]
图4是本发明的布线模块的实例2的平面图。该实例的布线模块30与实例1的相同之处在于：在将电池组合体10的两个相邻的电池11设定为一个单元的状态下，端子图案3等间隔地布置。与实例1的不同之处在于：设置了5个以上的端子图案3，例如，端子图案3设置为与电池11的所有串联数量对应的数量，以形成一件布线模块30。其它构造与实例1相同，并从而利用相同的参考标号来表示，并且将不重复其描述。
根据实例2，与实例1相比，能够减少电池组合体10所需的布线模块30的数量。然而，如图4所示，布线模块30的整体宽度W2增大。因此，可以根据电池组合体10的构造强加对整体宽度W2的限制。相比之下，根据实例1，如图3所示，布线模块1的整体宽度W1减小，并从而不太可能强加根据电池组合体10的构造的限制。在这种情况下，在布线模块1中，布线模块1的除了形成端子图案3的端子图案区域2a之外的形成电压检测布线图案5的布线图案区域2b可以是以重叠方式布置，如图3所示。
[实例3]
图5是本发明的布线模块的实例3的主要部分的截面图。图5中的截面图是对应于图1B的截面图。实例3的布线模块40与实例1的不同之处在于：辅助导体板41布置成与未由绝缘树脂层6覆盖的端子图案3的露出面重叠，并且保护树脂层42形成为围绕辅助导体板41的侧面的外周，并且覆盖包括端子图案3的周缘部的设定区域中的绝缘树脂层6。根据实例3，能够通过调整辅助导体板41的厚度而与电池组合体10的电流容量一致地以任意方式调整布线模块40的端子图案3的实际电流容量。保护树脂层42可以由树脂成型。
(变形例)
图6A和6B图示出实例1的布线模块1的变形例的构造图。该变形例与图2A的布线模块的不同之处在于：能够将螺栓紧固到配合端子诸如配合电极的螺母拧紧的圆形区域露出。配合电极电连接到端子图案3。由此，端子图案3的周缘部由绝缘树脂基板2覆盖的区域增大，并从而能够增大由绝缘树脂基板2保持端子图案3的力。
在上文中，已经基于实例描述了本发明。然而，本领域技术人员应该理解的是：本发明不限于这些实例，并且能够以在本发明的已知范围内作出变形或改变的方面来实施本发明，并且这样的变形和改变属于本申请的权利要求。

Claims (2)

1.一种布线模块，该布线模块在电池组合体中使用，在该电池组合体中，形成为薄型长方体形状的多个电池的柱状正电极和柱状负电极交替地布置，该布线模块包括：
绝缘树脂基板；
端子图案，该端子图案设置在所述绝缘树脂基板的一个表面上，并且连接到彼此相邻的所述电池的柱状正电极和柱状负电极；
电压检测布线图案，该电压检测布线图案形成在所述一个表面上，并且连接到所述端子图案；
熔丝图案，该熔丝图案形成在所述一个表面上，并且插设在所述电压检测布线图案的一部分中；
绝缘树脂层，该绝缘树脂层覆盖所述端子图案的周缘部、所述电压检测布线图案和所述熔丝图案，
辅助导体板，该辅助导体板被布置为与所述端子图案的未由所述绝缘树脂层覆盖的露出面重叠；以及
保护树脂层，该保护树脂层围绕所述辅助导体板的侧面的外周，并且覆盖包括所述端子图案的所述周缘部的设定区域中的所述绝缘树脂层，
其中，供所述电池的所述柱状正电极和所述柱状负电极***的一对通孔形成在所述端子图案和所述绝缘树脂基板中。
2.根据权利要求1所述的布线模块，
其中，所述绝缘树脂基板形成为与所述电池组合体的布置方向对应的带状，并且
所述端子图案形成为从所述绝缘树脂基板的带状侧缘悬伸的悬伸部。
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