CN107004818A - 温度检测构件向母线安装的安装结构及配线模块 - Google Patents

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CN107004818A CN201580063681.9A CN201580063681A CN107004818A CN 107004818 A CN107004818 A CN 107004818A CN 201580063681 A CN201580063681 A CN 201580063681A CN 107004818 A CN107004818 A CN 107004818A
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冈本怜也
福岛直树
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

一种温度检测构件(51)向母线(21)安装的安装结构，包括：母线(21)，其与具有正极及负极的电极端子(12A、12B)的单电池(11)的电极端子(12A、12B)重叠，将多个单电池(11)的相邻的电极端子(12A、12B)电连接；以及温度检测构件(51)，其检测母线(21)的温度，温度检测构件(51)包括板状的检测部(54)，该检测部(54)与母线21中与电极端子(12A、12B)重叠的区域以外的区域重叠，检测部(54)具有铆接于母线(21)的铆接片(55)。

Description

温度检测构件向母线安装的安装结构及配线模块
技术领域
本说明书公开的技术涉及温度检测构件向母线安装的安装结构及配线模块。
背景技术
在电动汽车或混合动力车用的蓄电模块中，为了增大输出，并排地连接有多个蓄电元件。多个蓄电元件通过用母线等连接构件将相邻的电极端子间连接，从而串联或并联连接。
当在高温状态下使用这样的蓄电模块时，有时寿命下降，在连接多个锂离子电池等而成的蓄电模块中，有时在充电时过度地变为高温。因此，为了避免这样的事态，在蓄电模块上安装有用于检测蓄电元件的温度的温度传感器。
作为温度传感器，例如包括相对于母线或与母线重叠的电压检测端子等重叠配置的平板状的检测部，在该检测部形成有插通孔。在该插通孔中插通电极端子的电极接线柱、或者紧固于电极端子的孔部的螺栓，在将母线、电压检测端子与电极端子紧固连接时与这些一起紧固，从而形成为将温度传感器热连接到蓄电元件的构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-191953号公报
但是，近年来，在母线和电极端子的连接中，提案采用激光焊接的连接方法来取代螺栓、螺母等的紧固。但是，在采用这样的连接方法的情况下，为了将上述构成的温度传感器固定于母线，需要温度传感器专用的紧固构件，从而部件个数增加，并且也另外需要固定操作。
发明内容
本说明书公开的技术是基于如上述的情况完成的，目的是提供部件个数、操作工序少的温度检测端子向母线安装的安装结构及配线模块。
为解决上述课题，本说明书公开的技术是温度检测构件向母线安装的安装结构，包括：母线，其与具有正极及负极的电极端子的蓄电元件的所述电极端子重叠，将多个所述蓄电元件的相邻的所述电极端子电连接；以及温度检测构件，其检测所述母线的温度，所述温度检测构件包括板状的检测部，该检测部与所述母线中与所述电极端子重叠的区域以外的区域重叠，所述检测部具有铆接于所述母线的铆接片。
根据上述构成，通过使温度检测构件的检测部与母线重叠，并且将铆接片铆接于母线，从而能使检测部和母线形成为可靠接触的状态。因此，不必设置将温度检测构件固定于母线的紧固构件，能减少部件个数，并且也能减少操作工序。
上述的温度检测构件向母线安装的安装结构也可以具有以下构成。
也可以设为如下构成：铆接片在使检测部与母线重叠的状态下设置于沿着母线的边缘部的位置。
当设为这样的构成时，与例如使铆接片在设置于比母线的边缘部靠内侧的孔部插通并铆接的构成比较，铆接片向母线安装的安装操作变得容易。
也可以设为如下构成：在母线的边缘部设置有嵌入铆接片的凹部。
根据这样的构成，因为进行检测部相对于母线的定位，所以温度检测构件相对于连接构件不易偏移，能更可靠地保持接触状态。
也可以设为如下构成：在检测部中与相对边缘部对应的位置设置有与相对边缘部碰触的抵接片，所述相对边缘部与铆接有铆接片的母线的边缘部相对。
根据这样的构成，检测部通过铆接片及抵接片更可靠地进行相对于母线的定位，所以能使温度检测构件更稳定地保持于母线。
另外，本说明书公开的技术是使具有上述安装结构的母线及温度检测端子保持于绝缘保护件内的配线模块。
根据本说明书公开的技术，能得到部件个数、操作工序少的温度检测构件向母线安装的安装结构及配线模块。
附图说明
图1是一实施方式的单电池组的俯视图。
图2是温度检测构件的俯视图。
图3是图2的A-A线的剖视图。
图4是母线的俯视图。
图5是在母线上安装有温度检测构件的状态的俯视图。
图6是图5的B-B线的剖视图。
图7是配置有温度检测构件及母线的状态的配线模块的俯视图。
图8是图7的C-C线的局部剖视图。
图9是关闭盖的状态的电池模块的俯视图。
图10是图9的D-D线的局部剖视图。
具体实施方式
一边参照图1至图10一边说明将本说明书记载的温度检测端子向母线安装的安装结构及配线模块20适用于电池模块M的一实施方式。
本实施方式的电池模块M搭载于电动汽车或者混合动力汽车等车辆(未图示)，作为用于驱动车辆的电源使用。电池模块M包括：单电池组10，其是排列多个单电池11(蓄电元件的一例)而成的；以及配线模块20，其安装于单电池组10(参照图9)。
在以下说明中，将图9中的下侧作为前方，将上侧作为后方(内方)。另外，将图10中的上侧作为上方，将下侧作为下方。另外，有时对多个相同构件中的一个构件标注附图标记，对其它的构件省略附图标记。
(单电池组10)
本实施方式的电池模块M具有排列多个单电池11而成的单电池组10(参照图1)，单电池11是将4个单电池(未图示)串联连接而成的。在本实施方式中，在单电池11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的上表面且靠近长度方向的两端部的位置，以向上方突出的方式形成有正极及负极的电极端子12A、12B。正极的电极端子12A及负极的电极端子12B为相同形状、相同大小。各电极端子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成为不同极性的方式排列，构成单电池组10。相邻的单电池11通过后述的母线21电连接。
如图1及图10所示，在正极及负极的电极端子12A、12B之间设置有上方开口的筒状的连接器部13。在连接器部13的外壁形成有卡止对方侧的连接器40的卡止突部14。
在连接器部13内突出配置有与各单电池连接的4个阳型的端子15。这4个端子15与对方连接器40的端子47电连接。
(配线模块20)
配线模块20包括：金属制的多个母线21，其与相邻的单电池11的正极的电极端子12A及负极的电极端子12B连接；由绝缘材料构成的绝缘保护件23，其具有保持母线21的母线保持部24；以及温度检测构件51，其检测母线21的温度。
(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规定的形状而形成，如图4所示，整体上呈大致长方形。
在母线21的一对长的边缘部中的一方侧的边缘部(设为第1边缘部21A)的中央，为了嵌入后述的铆接片55而形成有凹部22，凹部22从第1边缘部21A朝向内侧切成凹状。该凹部22的宽度尺寸L5设定为与铆接片55的宽度尺寸L1相等或者比相等稍大的尺寸(L5≧L1)。此外，以下将与第1边缘部21A相对的边缘部作为第2边缘部21B(相对边缘部的一例)进行说明。
(绝缘保护件23)
绝缘保护件23连结多个连结单元23A而成，如图9所示，呈在单电池11的排列方向(图9中的左右方向)细长的形状。在绝缘保护件23上，沿着其长度方向2列并排地设置有多个母线保持部24，多个母线保持部24向上方开口并且具有能够与外部隔开地保持母线21的分隔壁。在各母线保持部24上形成有多个按压片29，按压片29防止母线21向上方脱离。
2列母线保持部24中排列在内方(图7中的上侧)的母线保持部24的外侧壁24A的一部分被切除，形成为使后述的温度检测构件51的检测部54通过的通过部25。通过部25设置于规定的一母线保持部24的外侧壁24A中的其延伸方向上的大致中央部(配线模块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)。
通过部25的宽度尺寸L10设定为与后述的温度检测构件51的检测部54的宽度尺寸和其宽度方向上的抵接片56从检测部54突出的突出尺寸的和L2(参照图2)相等或者比相等稍大的尺寸(L10≧L2)。
该通过部25的底部25A设定为在母线21收纳于母线保持部24内的状态下与母线21的上表面齐平的高度(参照图8)。另外，通过部25的底部25A中、通过部25的宽度方向上的一端侧(图7的左侧)形成为朝向下方凹陷成凹状的凹部25B，在该凹部25B中以嵌入的方式设定有后述的温度检测构件51的抵接片56的前端部。此外，该凹部25B的深度设定为与母线21的板厚相等的尺寸或者比相等稍大的尺寸(参照图8)。
另外，如图7所示，在排列于内方的母线保持部24的外侧形成有容纳槽31，容纳槽31容纳后述的温度检测构件51的元件收纳部53。
容纳槽31在多个母线保持部24的排列方向(图7的左右方向)上延伸形成。在容纳槽31中配置有后述的温度检测构件51的元件收纳部53及从元件收纳部53导出的电线W2。容纳槽31的上方开口。
另外，在2列母线保持部24中的排列于内方的母线保持部24的外侧壁24A上且相邻的母线保持部24之间设置有卡止后述的盖33的盖卡止孔30。在盖卡止孔30的孔壁上形成有卡止部(未图示)，该卡止部容纳设置于盖33上的后述的锁定片35的锁定突部36(被卡止部的一例)。
另外，在2列母线保持部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用于收纳与端子47的一端部连接的电线W，端子47收纳于被连接器保持部26保持的连接器40的端子收纳部45。
如图8所示，2个电线收纳槽27具有一对槽壁部27A、27B及连接这些的底部27C，2个电线收纳槽27在其内部能收纳多个电线W1。
另外，在电线收纳槽27的上端缘，且从一方的槽壁部27A到另一方的槽壁部27B设置有电线固定部28，电线固定部28限制电线W1从电线收纳槽27伸出。电线固定部28设置在位于相邻的母线保持部24之间的位置。
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呈沿着连接器40的外周的形状。
(盖33)
在本实施方式中，设置有覆盖容纳槽31的开口的部分的盖33。在本实施方式中，盖33通过铰链32与绝缘保护件23成为一体。盖33与绝缘保护件23同样由绝缘材料构成。
盖33沿着容纳槽31的延伸方向(图7的左右方向)设置。在盖33的边缘部中、在盖33关闭的状态下与上述的绝缘保护件23的盖卡止孔30对应的位置突出形成有锁定片35，锁定片35设置有与盖卡止孔30内的未图示的卡止部卡止的锁定突部36(被卡止部的一例)(参照图8)。
当盖33成为关闭状态时，锁定突部36与未图示的卡止部卡止，由此盖33成为不可打开的状态(参照图10)。
(连接器40)
例如图9所示，被连接器保持部26保持的连接器40收纳有4个端子47。连接器40包括大致长方体状的壳体41和收纳于壳体41的4个端子47。
如图10所示，在壳体41中形成有卡止片42，卡止片42容纳连接器部13的卡止突部14并相对于单电池11卡止。在卡止片42中形成有卡止突部14嵌入的卡止孔42A。
在壳体41上形成有容纳连接器部13的槽部44。在壳体41上并列地形成有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(lance)46，矛状部46通过能挠曲地向端子收纳部45内突出，从而与收纳于端子收纳部45内的端子47卡合。
收纳于壳体41的端子47是所谓的阴型的端子47，在一端部(图10中的上端部)形成有筒部48、49，筒部48、49连接有电线W1，在另一端部(图10中的下端部)形成有呈箱状、并能与单电池连接的连接部50。
筒部48、49虽然未详细图示，但是具有：压接于在电线W1的末端露出的露出芯线(未图示)的线筒部48；以及压接于被电线W1的绝缘包覆层包覆的部分的绝缘筒部49。
连接部50形成有未图示的弹性接触片，通过弹性接触片和连接器部13的端子15接触，从而单电池和连接器40的端子47电连接。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)。
收纳于连接器40的端子47是检测单电池的电压的端子47。与端子47连接的电线W1从端子收纳部45导出到壳体41的外侧，配置于与壳体41的卡止片42相反侧的电线收纳槽27中并导出到电池模块M的外部，与例如ECU(电子控制单元)等控制单元(未图示)连接。
(温度检测构件51)
如图2及图3所示，温度检测构件51具有元件收纳部53和检测部54，元件收纳部53收纳未图示的温度检测元件，电线W2从元件收纳部53导出。
元件收纳部53呈筒状，在其内部收纳有温度检测元件，该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，能适当地选择PTC热敏电阻或者NTC热敏电阻。另外，作为温度检测元件，不限于热敏电阻，只有能检测温度，就能适当地选择任意的元件。
在温度检测元件上连接有一对电线W2，并从元件收纳部53导出到外侧。电线W2与未图示的外部电路连接，来自温度检测元件的信号通过该电线W2发送到外部电路。外部电路配置于例如未图示的电池ECU，根据来自温度检测元件的信号检测母线21的温度。
检测部54呈平板状，在元件收纳部53的延伸方向上的一方侧的端部从元件收纳部53的延伸方向向垂直方向伸出，温度检测构件51整体在俯视时为大致L字形状。该检测部54与上述的母线21重叠，并与母线21面接触。
在检测部54的前端部(图2中的下端部)且遍及其宽度方向的整个区域伸出形成有铆接片55，铆接片55用于将检测部54铆接于母线21(参照图3)。该铆接片55在将检测部54安装于母线21前的状态下形成为从检测部54的板面朝向图3中的下方且向垂直方向弯曲的形状。该铆接片55的宽度尺寸L1(图2的左右方向的尺寸)设定为与上述的母线21的凹部22的宽度尺寸L5相等或者比相等稍小的尺寸(L1≦L5)。
进一步地，在检测部54的从元件收纳部53伸出的伸出基端的一方侧的边缘部(图2的左侧的边缘部)设置有朝向外侧突出的抵接片56。该抵接片56从检测部54沿着元件收纳部53的延伸方向(左右方向)突出，并且形成为从检测部54的板面朝向图3中的下方垂直弯曲的形状。
抵接片56的宽度尺寸设为与母线保持部24的外侧壁24A的壁厚大致相等。另外，抵接片56的从检测部54向下方侧突出的突出尺寸L3设为与母线21的板厚大致相等的尺寸(参照图3及图6)。另外，抵接片56中从铆接片55侧的侧缘部(图3中的左侧的侧缘部)到铆接片55的内侧的面(图3中的右侧的面)的尺寸L4设定为与母线21中设置有凹部22的部分的宽度方向的尺寸L6(参照图4)相等或者比相等稍大的尺寸(参照L4≧L6、图6)。
如图3所示，元件收纳部53与检测部54相比厚度尺寸变大。另外，元件收纳部53的上表面与检测部54的上表面齐平。
本实施方式的温度检测构件51通过对由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等构成的金属制的板材实施加工而制造。温度检测构件51例如通过如下方法等制造：对将金属板材冲压成规定形状的结构实施弯曲加工等，从而形成筒状的元件收纳部53，将连接有电线W2的温度检测元件放入元件收纳部53内，然后使绝缘性的树脂(例如环氧树脂)流入到元件收纳部53内并使其凝固。
(温度检测构件51向母线21安装的安装方法)
在将本实施方式的温度检测构件51安装于母线21时，首先，将检测部54的铆接片55嵌入到母线21的第1边缘部21A的凹部22，并且使抵接片56的一方侧的侧缘部与母线21的第2边缘部21B抵接，同时使检测部54与母线21重合而面接触(参照图5及图6)。母线21形成为嵌入到铆接片55与抵接片56的侧缘部之间的状态。另外，铆接片55形成为在其宽度方向上嵌入到母线21的凹部22的状态。由此，可防止检测部54相对于母线21的板面的横向偏移，并进行定位。
接着，将铆接片55的前端部以沿着母线21的下表面侧(与重叠有检测部54的面相反侧的面)的方式进行弯曲加工，将铆接片55铆接于母线21。由此，温度检测构件51保持为与母线21接触的状态。换言之，温度检测构件51和母线21保持为以热传导的方式连接的状态。由此，由于充电或者放电在单电池11中产生的热从电极端子12向母线21传递，并从母线21向温度检测构件51传递。
(配线模块20的组装方法)
在组装本实施方式的配线模块20时，首先，如上所述，将安装有温度检测构件51的状态的母线21收纳于绝缘保护件23的规定的母线保持部24内，并且在除此以外的母线保持部24内收纳母线21的单体(参照图7)。温度检测构件51的检测部54与母线21一起收纳于母线保持部24内，元件收纳部53收纳于容纳槽31内。另外，检测部54的从元件收纳部53伸出的伸出基端嵌入到通过部25。与温度检测元件连接的电线W2布设于容纳槽31内。此外，收纳于母线保持部24内的母线21的边缘部被按压片29卡止，从而防止向上方脱离。
在该状态下，抵接片56的前端(下端)形成为嵌入到通过部25的凹部25B内的状态(参照图8)，并且检测部54形成为被通过部25的一对槽壁(外侧壁24A)夹着的状态(参照图7)，因而可进行温度检测构件51相对于绝缘保护件23的定位。
接着，将一端部连接有电线W1的端子47收纳于连接器40的端子收纳部45，将该连接器40嵌入到连接器保持部26并安装到连接器保持部26上。
并且，将与连接器40连接的电线W1收纳于电线收纳槽27中(参照图7及图8)。在收纳电线W1时，收纳于与设置于连接有该电线W1的连接器40的壳体41上的卡止片42相反侧的电线收纳槽27中。
接着，将盖33在铰链32的部位折弯，并覆盖容纳槽31的开口部。盖33的锁定片35在锁定突部36与盖卡止孔30的孔边缘抵接时向外侧方向挠曲变形，当锁定突部36到达盖卡止孔30内的卡止凹部30A时弹性复原。由此，锁定突部36卡止于卡止凹部30A。
(向单电池组10组装的组装方法)
预先将多个单电池11以相邻的电极端子12A、12B成为不同极性的方式排列，将配置有温度检测构件51、母线21以及连接器40的配线模块20安装于单电池11的形成有电极端子12A、12B的面上。于是，在连接器保持部26内配置有单电池11的连接器部13。
接着，在各母线21和电极端子12重叠的部分进行激光焊接，将母线21和电极端子12电连接。然后，将各连接器40向下方按压，将连接器40和单电池电连接。由此，电池模块M完成。
(本实施方式的作用、效果)
根据本实施方式，通过使温度检测构件51的检测部54与母线21重叠而面接触，并且将铆接片55铆接于母线21，从而能将检测部54和母线21保持为接触的状态。因此，与另外设置将温度检测构件51固定于母线21的紧固构件的构成比较，能减少部件个数，并且也能减少操作工序。
另外，因为设为如下构成：在母线21的边缘部设置凹部22，在该凹部22嵌入设置于检测部54的铆接片55并铆接，所以能简单地将检测部54定位于母线21并安装。而且，因为不易偏移，所以能更可靠地保持接触状态。
而且，在本实施方式中，因为是在检测部54设置有与铆接片55一起夹着母线21的抵接片56的构成，所以检测部54相对于母线21的定位更可靠地进行，而且能使温度检测构件51更稳定地保持于母线21。
<其它实施方式>
本说明书公开的技术并不限定于通过上述记述及附图说明的实施方式，例如，如下实施方式也包含于技术范围。
(1)在上述实施方式中，设为铆接片55在检测部54与母线21重叠的状态下设置于沿着母线21的边缘部的位置的构成，但是也可以设为如下构成：例如在母线21的内侧的区域设置孔部，在该孔部插通铆接片，并铆接于母线21。
(2)另外，即使在将铆接片55设置于沿着母线21的边缘部的位置的情况下，凹部22也可以不必设置。
(3)另外，抵接片56也可以不必设置，也能将其省略。
(4)在上述实施方式中，设为如下构成：使检测部54与母线21中与电极端子12A、12B重叠的一对区域之间重合，但是与母线21重合的区域并不限定于上述实施方式，只有是不妨碍一对电极端子和母线的连接的区域，无论与哪个区域重合都可以。
(5)温度检测构件51的构成并不限定于上述实施方式，例如，元件收纳部和检测部呈T字形状连结的构成、在检测部54的上方配置有元件收纳部的构成等在不脱离本说明书公开的技术的范围内能适当变更。
附图标记说明
M：电池模块
10：单电池组
11：单电池(蓄电元件)
12A、12B：电极端子
20：配线模块
21：母线
21A：第1边缘部(边缘部)
21B：第2边缘部(相对边缘部)
22：凹部
23：绝缘保护件
24：母线保持部
25：通过部
31：容纳槽
51：温度检测构件
53：元件收纳部
54：检测部
55：铆接片
56：抵接片。

Claims (5)

1.一种温度检测构件向母线安装的安装结构，包括：
母线，其与具有正极及负极的电极端子的蓄电元件的所述电极端子重叠，将多个所述蓄电元件的相邻的所述电极端子电连接；以及
温度检测构件，其检测所述母线的温度，
所述温度检测构件包括板状的检测部，该检测部与所述母线中与所述电极端子重叠的区域以外的区域重叠，
所述检测部具有铆接于所述母线的铆接片。
2.根据权利要求1所述的温度检测构件向母线安装的安装结构，所述铆接片在使所述检测部与所述母线重叠的状态下设置于沿着所述母线的边缘部的位置。
3.根据权利要求2所述的温度检测构件向母线安装的安装结构，在所述母线的边缘部设置有嵌入所述铆接片的凹部。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的温度检测构件向母线安装的安装结构，在所述检测部中与相对边缘部对应的位置设置有与所述相对边缘部碰触的抵接片，所述相对边缘部与铆接有所述铆接片的所述母线的边缘部相对。
5.一种配线模块，包括：具有权利要求1至权利要求4中的任一项所述的温度检测构件向母线安装的安装结构的所述母线及所述温度检测构件；以及
绝缘保护件，其保持所述母线及所述温度检测构件。
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