JP2014191886A - Flat cable for branch wiring, and branch wiring method and branch wiring structure using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体に関する。 The present invention relates to a flat cable for branch wiring, a branch wiring method using the same, and a branch wiring structure.
電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されるリチウムイオン二次電池モジュールは、内部に単電池セルを複数個配置し、隣接する単電池セルの電極端子間をバスバ等の接続部材で接続した構造となっている。 A lithium ion secondary battery module mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle has a structure in which a plurality of unit cells are arranged inside and electrode terminals of adjacent unit cells are connected by a connecting member such as a bus bar. Yes.
リチウムイオン二次電池は、過度に充電すると、発熱する危険性があり、また過度に放電すると、電極材の溶解による充電、放電状態の低下が発生するため、数１０ｍＶ程度の極めて高い精度の電圧制御が必要となる。 Lithium ion secondary batteries have a risk of heat generation when excessively charged, and when excessively discharged, charging due to dissolution of the electrode material and a decrease in the discharge state occur. Therefore, a voltage with extremely high accuracy of about several tens of mV. Control is required.
そのため、各単電池セルの電極端子間を接続する各バスバは、各電極端子間の電位を監視するための二次電池用電圧監視配線を介して制御基板へと接続されている。 Therefore, each bus bar which connects between the electrode terminals of each unit cell is connected to the control board via a secondary battery voltage monitoring wiring for monitoring the potential between the electrode terminals.
従来、制御基板と複数のバスバのそれぞれとを接続して二次電池用電圧監視配線を形成するためには、バスバの数に対応する本数の分岐ハーネスを用いて分岐配線を形成する必要があり、近年の大容量化の要求に応えて単電池セルの個数を増やすと、その分バスバの数も増えるため、配線が煩雑になるという課題を抱えていた。 Conventionally, in order to connect a control board and each of a plurality of bus bars to form a voltage monitoring wiring for a secondary battery, it is necessary to form branch wirings using the number of branch harnesses corresponding to the number of bus bars. However, when the number of single battery cells is increased in response to the recent demand for large capacity, the number of bus bars also increases accordingly, and there is a problem that wiring becomes complicated.
これに対して、並列して配置された複数のバスバを跨ぐようにフレキシブルフラットケーブルを配置し、フレキシブルフラットケーブルの複数の導体のそれぞれと複数のバスバのそれぞれとを接続した二次電池用電圧監視配線が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In contrast, a voltage monitoring for a secondary battery in which a flexible flat cable is arranged so as to straddle a plurality of bus bars arranged in parallel, and each of the plurality of conductors of the flexible flat cable and each of the plurality of bus bars is connected. Wiring has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
フレキシブルフラットケーブルの導体とバスバとを接続する際には、導体を被覆する絶縁体をレーザ等で除去して空孔部を形成し、その空孔部から露出させた導体を抵抗溶接等によりバスバに接続している。 When connecting the conductor of the flexible flat cable and the bus bar, the insulator covering the conductor is removed with a laser or the like to form a hole, and the conductor exposed from the hole is formed by resistance welding or the like. Connected to.
この二次電池用電圧監視配線によれば、分岐ハーネスを用いる必要がないため、配線を簡素にすることが可能である。 According to the voltage monitoring wiring for the secondary battery, it is not necessary to use a branch harness, so that the wiring can be simplified.
ところで、一般的なフレキシブルフラットケーブルでは、複数の導体が絶縁体で被覆されることによって拘束されているため、導体を露出させるとその拘束が解け、導体の並列状態が崩れることになる。そうすると、隣接する導体が接触する等して電気的な短絡を生じる虞があるため、バスバに接続しようとする特定の導体のみを露出させる必要がある。 By the way, in a general flexible flat cable, since a plurality of conductors are restrained by being covered with an insulator, when the conductors are exposed, the restraints are released and the parallel state of the conductors is lost. If it does so, there is a possibility of causing an electrical short circuit due to contact between adjacent conductors, etc., so it is necessary to expose only a specific conductor to be connected to the bus bar.
そのためには、導体を露出させる空孔の大きさや位置を高精度に制御する必要があり、導体とバスバとの接続作業が煩雑となるので、低コスト化や実装容易性の向上の観点から望ましいとは言えない。 For that purpose, it is necessary to control the size and position of the hole exposing the conductor with high precision, and the connection work between the conductor and the bus bar becomes complicated, which is desirable from the viewpoint of cost reduction and improvement in mounting ease. It can not be said.
また、フレキシブルフラットケーブルの導体は接着剤を介して絶縁体で被覆されているため、絶縁体を除去して空孔を形成する時や導体とバスバとを接続する時に導体の表面に付着した接着剤が完全に除去できないことがあり、導体とバスバとの間の接続信頼性が低下する虞もある。 In addition, since the conductor of the flexible flat cable is covered with an insulator through an adhesive, the adhesion adhered to the surface of the conductor when the insulator is removed to form a hole or when the conductor and the bus bar are connected In some cases, the agent cannot be completely removed, and the connection reliability between the conductor and the bus bar may be reduced.
そこで、本発明の目的は、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a branch wiring flat cable, a branch wiring method using the same, and a branch wiring structure capable of improving mounting ease and connection reliability while reducing costs. There is.
この目的を達成するために創案された本発明は、並列して配置された複数の配線材と、複数の前記配線材を被覆する絶縁体と、を備え、前記配線材は、導体と前記導体の周囲に形成された絶縁層とを有しており、長手方向の途中部分が前記絶縁体から露出されている分岐配線用フラットケーブルである。 The present invention devised to achieve this object includes a plurality of wiring members arranged in parallel and an insulator covering the plurality of wiring members, and the wiring member includes a conductor and the conductor. And a flat cable for branch wiring in which a middle portion in the longitudinal direction is exposed from the insulator.
前記導体は、平角導体であると良い。 The conductor may be a flat conductor.
前記絶縁層は、エナメル層であると良い。 The insulating layer is preferably an enamel layer.
また、本発明は、前記分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続して分岐配線を形成する分岐配線方法である。 Further, the present invention is a branch wiring method in which a branch wiring is formed by connecting a middle portion of the wiring material of the flat cable for branch wiring to another conductor.
また、本発明は、前記分岐配線用フラットケーブルと、前記分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続する接続部と、を備える分岐配線構造体である。 Moreover, this invention is a branch wiring structure provided with the said flat cable for branch wiring, and the connection part which connects the middle part of the wiring material of the said flat cable for branch wiring with another conductor.
本発明によれば、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a branch wiring flat cable, a branch wiring method using the same, and a branch wiring structure capable of improving the ease of mounting and connection reliability while reducing costs. it can.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る分岐配線用フラットケーブル１０は、並列して配置された複数の配線材１１と、複数の配線材１１を被覆する絶縁体１２と、を備え、配線材１１は、導体１３と導体１３の周囲に形成された絶縁層１４とを有しており、長手方向の途中部分１５が絶縁体１２から露出されていることを特徴とする。 As shown in FIGS. 1 and 2, the branch wiring flat cable 10 according to the present embodiment includes a plurality of wiring members 11 arranged in parallel, an insulator 12 covering the plurality of wiring members 11, The wiring member 11 includes a conductor 13 and an insulating layer 14 formed around the conductor 13, and a midway portion 15 in the longitudinal direction is exposed from the insulator 12.
配線材１１は、長手方向の途中部分１５の他にも両端部１６が絶縁体１２から露出されており、この露出された両端部１６の少なくとも一方では、一部の絶縁層１４を除去して導体１３を露出させ、その反対側に必要に応じて補強部材２１を設けて制御基板へと接続するためのコネクタ端子とする。なお、絶縁層１４の除去は、物理的な切削（研削）等によって行う。 The wiring member 11 has both end portions 16 exposed from the insulator 12 in addition to the midway portion 15 in the longitudinal direction. The conductor 13 is exposed, and a reinforcing member 21 is provided on the opposite side as necessary to provide a connector terminal for connection to the control board. The insulating layer 14 is removed by physical cutting (grinding) or the like.
導体１３は、例えば、丸型導体や平角導体から使用環境に応じて適宜選択して用いることができるが、二次電池モジュールの小型化が要求される近年の趨勢を鑑みると、平角導体であることが好ましい。平角導体は、断面が扁平状になっており、丸型導体に比べて厚さが薄いため、平角導体を用いることで、分岐配線用フラットケーブル１０の全体的な厚さを薄くすることができるからである。 For example, the conductor 13 can be appropriately selected from a round conductor or a flat conductor according to the usage environment, but is a flat conductor in view of the recent trend that requires a reduction in the size of the secondary battery module. It is preferable. Since a flat conductor has a flat cross section and is thinner than a round conductor, the overall thickness of the flat cable 10 for branch wiring can be reduced by using a flat conductor. Because.
また、絶縁層１４は、エナメル層であることが好ましい。エナメル層は、ヒュージング（熱加締め）等による十分な除去方法が確立されているため、接続時に残存して接続信頼性を低下させる可能性が極めて低いからである。 The insulating layer 14 is preferably an enamel layer. This is because the enamel layer has a sufficient removal method by fusing (heat caulking) or the like, and therefore has a very low possibility of remaining at the time of connection and reducing connection reliability.
絶縁体１２は、配線材１１を上下から挟み込むようにしてラミネート被覆する一対の絶縁フィルム１７、１７からなる。つまり、配線材１１の表面側に一方の絶縁フィルム１７が配置されており、裏面側に他方の絶縁フィルム１７が配置されている。 The insulator 12 is composed of a pair of insulating films 17 and 17 that are laminated so as to sandwich the wiring material 11 from above and below. That is, one insulating film 17 is disposed on the front surface side of the wiring member 11 and the other insulating film 17 is disposed on the back surface side.
絶縁フィルム１７は、片面側に接着層１８を有しており、この接着層１８が互いに対向するようにして貼り合わされている。 The insulating film 17 has an adhesive layer 18 on one side, and is bonded so that the adhesive layer 18 faces each other.
また、絶縁フィルム１７は、予め形成された空孔部１９を有しており、この空孔部１９に位置する配線材１１が絶縁フィルム１７の貼り合わせ後に露出されることになる。この場合には、露出された配線材１１の途中部分１５にはそもそも接着剤が付着していない。 Further, the insulating film 17 has a hole portion 19 formed in advance, and the wiring member 11 located in the hole portion 19 is exposed after the insulating film 17 is bonded. In this case, no adhesive is attached to the middle portion 15 of the exposed wiring member 11 in the first place.
従来、二次電池用電圧監視配線として用いられるフレキシブルフラットケーブルは、絶縁層１４を有していない配線材、つまり導体をラミネート被覆して形成されており、複数の配線材を同一箇所で露出させると隣接する配線材が接触する等して電気的な短絡を生じる虞があるため、接続しようとする特定の配線材のみを露出させる必要がある。 Conventionally, a flexible flat cable used as a voltage monitoring wiring for a secondary battery has been formed by laminating a wiring material that does not have an insulating layer 14, that is, a conductor, and exposes a plurality of wiring materials at the same location. Therefore, it is necessary to expose only a specific wiring material to be connected.
複数の配線材は、数ｍｍ程度の非常に狭いピッチで並列されているので、特定の配線材のみを露出させるためには、空孔部１９の大きさや位置を高精度に制御する必要があり、コスト的にも作業的にも大きな負担となる。 Since a plurality of wiring materials are arranged in parallel at a very narrow pitch of about several mm, it is necessary to control the size and position of the hole 19 with high accuracy in order to expose only a specific wiring material. This is a heavy burden both in terms of cost and work.
これに対して、分岐配線用フラットケーブル１０は、絶縁層１４を有している配線材１１をラミネート被覆して形成されており、複数の配線材１１のそれぞれにおいて絶縁層１４による電気的な絶縁が確保されているため、複数の配線材１１を同一箇所で露出させても電気的な短絡が生じることはない。 On the other hand, the branch wiring flat cable 10 is formed by laminating and covering the wiring material 11 having the insulating layer 14, and the plurality of wiring materials 11 are electrically insulated by the insulating layer 14. Therefore, even if the plurality of wiring members 11 are exposed at the same location, an electrical short circuit does not occur.
そのため、特定の配線材１１のみを狙って露出させる場合のように、空孔部１９の大きさや位置を高精度に制御する必要がなく、低コスト化と実装容易性の向上を図ることができる。 Therefore, unlike the case of exposing only the specific wiring material 11, it is not necessary to control the size and position of the hole portion 19 with high accuracy, and it is possible to reduce the cost and improve the mounting ease. .
また、従来のように、空孔部１９の大きさや形状に制限が無いため、空孔部１９の大きさや形状を配線材１１の配置等によらず、分岐配線のレイアウトに応じて自由に設計することができる。 In addition, since the size and shape of the hole portion 19 are not limited as in the prior art, the size and shape of the hole portion 19 can be freely designed according to the layout of the branch wiring, regardless of the arrangement of the wiring material 11 or the like. can do.
更に、分岐配線用フラットケーブル１０は、従来使用されるフレキシブルフラットケーブルと同様に端部に補強部材２１を貼り付けてコネクタ接続に供することができるため、従来と変わらない方法で従来と同等の性能を実現することが可能である。 Furthermore, since the branch wiring flat cable 10 can be used for connector connection by attaching a reinforcing member 21 to the end portion in the same manner as a conventionally used flexible flat cable, the same performance as in the past can be achieved. Can be realized.
次に、分岐配線用フラットケーブル１０を用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体について説明する。 Next, a branch wiring method and a branch wiring structure using the branch wiring flat cable 10 will be described.
図３又は図４に示すように、本実施の形態に係る分岐配線方法は、分岐配線用フラットケーブル１０の配線材１１の途中部分１５を他の導体３１（又は導体４１）と接続して分岐配線を形成することを特徴とする。 As shown in FIG. 3 or FIG. 4, the branch wiring method according to the present embodiment branches by connecting the intermediate portion 15 of the wiring material 11 of the branch wiring flat cable 10 to another conductor 31 (or conductor 41). A wiring is formed.
この分岐配線方法によって得られた分岐配線構造体３０（又は分岐配線構造体４０）は、分岐配線用フラットケーブル１０と、分岐配線用フラットケーブル１０の配線材１１の途中部分１５を他の導体３１（又は導体４１）と接続する接続部３２（又は接続部４２）と、を備えることを特徴とする。 The branch wiring structure 30 (or the branch wiring structure 40) obtained by this branch wiring method includes the branch wiring flat cable 10 and the intermediate portion 15 of the wiring material 11 of the branch wiring flat cable 10 as another conductor 31. (Or the conductor 41) and the connection part 32 (or connection part 42) connected, It is characterized by the above-mentioned.
ここで、導体３１は、例えば、二次電池の接続に用いられるバスバであり、導体４１は、例えば、他の電気機器に接続される分岐電線である。 Here, the conductor 31 is, for example, a bus bar used for connecting a secondary battery, and the conductor 41 is, for example, a branch wire connected to another electrical device.
また、配線材１１の途中部分１５と他の導体３１（又は導体４１）との接続部３２（又は接続部４２）は、ヒュージングツール３３を用いて接合されたヒュージング接合部からなり、接合時に配線材１１の表面の絶縁層１４は溶融・蒸発して完全に除去される。 Further, the connection part 32 (or connection part 42) between the intermediate part 15 of the wiring member 11 and the other conductor 31 (or conductor 41) is a fusing joint part joined by using a fusing tool 33. Sometimes the insulating layer 14 on the surface of the wiring material 11 is completely removed by melting and evaporation.
また、配線材１１の途中部分１５は、絶縁フィルム１７、１７により被覆されないので、絶縁層１４に接着層１８が付着することがない。そのため、従来のフレキシブルフラットケーブルを用いた二次電池用電圧監視配線のように、接着剤の残滓等が原因となり、配線材１１とバスバとの間の接続信頼性が低下することは無い。 Further, since the intermediate portion 15 of the wiring member 11 is not covered with the insulating films 17 and 17, the adhesive layer 18 does not adhere to the insulating layer 14. For this reason, unlike the conventional voltage monitoring wiring for a secondary battery using a flexible flat cable, there is no possibility that the connection reliability between the wiring member 11 and the bus bar is lowered due to adhesive residue and the like.
本実施の形態に係る分岐配線構造体の具体例としては、図５に示すような二次電池用電圧監視配線５０が挙げられる。 As a specific example of the branch wiring structure according to the present embodiment, there is a secondary battery voltage monitoring wiring 50 as shown in FIG.
二次電池用電圧監視配線５０では、説明の都合上、一部しか描いていないが、複数の二次電池セル５１ａ〜５１ｃの正極５２と負極５３とを接続する複数のバスバ５４に、複数のバスバ５４のそれぞれに対応する配線材１１が接続部５５ａ、５５ｂ、５５ｃを介して接続されている。つまり、一つのバスバ５４ごとに一つの配線材１１が接続されている。配線材１１の一方の端部１６は、制御基板に接続されるためのコネクタ端子とする。また、図示しない他方の端部１６は、例えば終端用のコネクタ端子としたり、テープや樹脂によってシールするなどして端部を保護し、擦れなどにより導体が露出して隣接導体間で短絡するのを防ぐ。なお、二次電池セル５１ａの正極５２には、出力端用のバスバ５６が接続されている。 Although only a part of the secondary battery voltage monitoring wiring 50 is drawn for convenience of explanation, a plurality of bus bars 54 that connect the positive electrodes 52 and the negative electrodes 53 of the plurality of secondary battery cells 51 a to 51 c are connected to a plurality of bus bars 54. The wiring material 11 corresponding to each of the bus bars 54 is connected via connection portions 55a, 55b, and 55c. That is, one wiring member 11 is connected to each bus bar 54. One end 16 of the wiring member 11 is a connector terminal for connection to the control board. Further, the other end 16 (not shown) is a connector terminal for termination, for example, is sealed with tape or resin to protect the end, and the conductor is exposed by rubbing or the like to short-circuit between adjacent conductors. prevent. In addition, the bus bar 56 for output terminals is connected to the positive electrode 52 of the secondary battery cell 51a.
この二次電池用電圧監視配線５０は、複数のバスバ５４のそれぞれについて電圧を監視し、接続に異常が無いか等を監視するためのものである。 The secondary battery voltage monitoring wiring 50 is for monitoring the voltage of each of the plurality of bus bars 54 to monitor whether there is an abnormality in connection.
このように、本実施の形態に係る分岐配線構造体を二次電池用電圧監視配線５０に適用することで、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能となる。 Thus, by applying the branch wiring structure according to the present embodiment to the voltage monitoring wiring 50 for the secondary battery, it is possible to improve the ease of mounting and the connection reliability while reducing the cost. Become.
これまで説明してきたように、本発明によれば、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a flat cable for branch wiring capable of improving the ease of mounting and connection reliability while reducing costs, and a branch wiring method and a branch using the same. A wiring structure can be provided.
１０ 分岐配線用フラットケーブル
１１ 配線材
１２ 絶縁体
１３ 導体
１４ 絶縁層
１５ 途中部分
１６ 両端部
１７ 絶縁フィルム
１８ 接着層
１９ 空孔部
２１ 補強部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flat cable for branch wiring 11 Wiring material 12 Insulator 13 Conductor 14 Insulating layer 15 Intermediate part 16 Both ends 17 Insulating film 18 Adhesive layer 19 Hole 21 Reinforcing member
Claims (5)
複数の前記配線材を被覆する絶縁体と、
を備え、
前記配線材は、導体と前記導体の周囲に形成された絶縁層とを有しており、長手方向の途中部分が前記絶縁体から露出されていることを特徴とする分岐配線用フラットケーブル。 A plurality of wiring members arranged in parallel;
An insulator covering a plurality of the wiring members;
With
The flat wiring cable according to claim 1, wherein the wiring member has a conductor and an insulating layer formed around the conductor, and a middle portion in the longitudinal direction is exposed from the insulator.
前記分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続する接続部と、 を備えることを特徴とする分岐配線構造体。 A flat cable for branch wiring according to any one of claims 1 to 3,
A branch wiring structure comprising: a connecting portion for connecting a middle portion of the wiring material of the flat cable for branch wiring to another conductor.
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