JP5885718B2 - バスバー保持部材および電池パック - Google Patents
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Description
バスバー保持部材は、複数の電池を列方向に配置した電池列群を備え、該電池列群を複数配列した電池ユニットに連携して、該電池ユニットの電池の端子を並列および直列に接続する。複数のバスバーの間は、樹脂支持部材により電気的に絶縁されている。すなわち、樹脂支持部材は、バスバーの少なくとも一方の面に積層された樹脂積層部により、外部の部材に対して電気的に絶縁し、また、複数のバスバーの間に介在する樹脂介在部によりバスバーの間を電気的に絶縁している。バスバーの縁には、波形部が形成され、隣接する2つのバスバーは、それぞれの波形部が、所定距離隔てて互いに噛み合うように対向して配置される。波形部は、樹脂積層部とバスバーとの樹脂収縮の差に伴う曲げ応力が生じたときに、その応力に伴う変形を抑制する。
図1は本発明の一実施例にかかる複数の電池Btを保持した電池パック10を示す斜視図、図2は図1の電池パック10を示す平面図、図3は図2の3−3線に沿った断面図である。電池パック10は、各々の電池Btの両端部に配置されたバスバー保持部材30を備え、バスバー保持部材30により電池Btを並列および直列に接続することにより外部端子へ給電するものである。バスバー保持部材30は、電池Btの図示の上側に配置された第1バスバー保持部材40と、電池Btの図示の下側に配置された第2バスバー保持部材50とを備えている。電池Btは、円筒形の汎用の電池であり、例えば、自動車用電源用として使用されているリチウムイオン電池を適用することができる。
図2に示すように、X方向に複数の電池が配列されている場合において、これらの電池の組み合わせを、電池列群とする。ここで、図示しているように、X方向には、電池列群が4列、配置されているとする。なお、以下の説明において、これらの電池列群を、図示の左側から順に、BG(1),BG(2),BG(3),BG(4)として表わす。なお、電池列群の数は、本実施例の作用効果を損なわない限り、4列に限定されない。また、以下の説明において、部材の符号に付した添え字(1),(2),(3),(4)は、各部材の電池列群を示唆している場合に用いている。
正極バスバー42は、図2に示すように電池列群BG(1)における4本の電池Btの正極端子Btpを並列に接続する板材であり、薄板の基板42aと、基板42aの端部に形成された外部端子42tとを備えている。基板42aには、4個の端子開口41h(1)が形成されている。4個の端子開口41h(1)は、同一の内径を有する円孔であり、電池列群BG(1)に沿い、かつ4本の電池Btに対応して形成されている。また、基板42aの一側縁に沿って、波形部42bが形成されている。波形部42bは、電池列群BG(1)の列方向に形成されて、各々の電池Btの側面の一部を囲むようにジグザグに形成されている。
外部端子42tは、基板42aの端部から直角方向、つまり軸方向に折曲形成されており、図示しない外部の端子に接続されることにより、電池パック10の電気出力を取り出す端子である。
連結バスバー43は、薄板の基板43aを備えている。基板43aには、正極バスバー42の端子開口41h(1)と同一の形状の8個の端子開口41h(2),42h(3)が形成されている。端子開口41h(2)は、電池列群BG(2)に沿って4個配置されている。端子開口41h(3)は、電池列群BG(3)に沿って4個配置されている。
また、基板43aの両側縁に沿って、波形部43b,43cがそれぞれ形成されている。波形部43bは、電池列群BG(2)の列方向に沿い、正極バスバー42の波形部42bに所定の距離Lbを隔てて配置されており、各々の電池Btの側面の一部を囲むようにジグザグに形成されている。波形部43cは、電池列群BG(3)の列方向に沿い、各々の電池Btの側面の一部を囲むようにジグザグに形成されている。
外部端子44tは、基板44aの端部から直角方向、つまり軸方向に折曲形成されており、図示しない外部の端子に接続されることにより、電池パック10の電気出力を取り出す端子である。
樹脂積層部45aは、バスバー41の上面(電池と反対側の面)および下面(電池側の面)の一部に積層されている。樹脂介在部45bは、正極バスバー42の波形部42bと連結バスバー43の波形部43bとの間に介在しており、樹脂材料だけで所定幅で波形に形成されている。ここで、電池列群BG(1)と電池列群BG(2)との間に、列方向に基準線BLを描くと、樹脂介在部45bは、基準線BLを横切る折れ線上に形成されており、つまり、基準線BLを横切るように形成されている。
正極バスバー42の波形部42bの一部および連結バスバー43の波形部43bの一部は、基準線BLを横切った張り出し部41kとなっている。
連結バスバー52は、薄板の基板52aを備えている。基板52aには、8個の端子開口51h(1),51h(2)が形成されている。端子開口51h(1)は、電池列群BG(1)に沿って4個配置されている。端子開口51h(2)は、電池列群BG(2)に沿って4個配置されている。また、基板52aの両側縁に沿って、波形部52b,52eがそれぞれ形成されている。波形部52b,52eは、電池列群BGの列方向に沿い、基板52aの端部にそれぞれ形成されている。
連結バスバー53は、連結バスバー52と同様な構成であり、薄板の基板53aを備えている。基板53aには、8個の端子開口51h(3),51h(4)が形成されている。端子開口51h(3)は、電池列群BG(3)に沿って4個配置されている。端子開口51h(4)は、電池列群BG(4)に沿って4個配置されている。また、基板53aの両側縁に沿って、波形部53b,53eがそれぞれ形成されている。波形部53b,53eは、電池列群BGの列方向に沿い、端部にそれぞれ形成されている。
連結バスバー52の波形部52bと連結バスバー53の波形部53bとは、所定の距離Lbを隔てて配置されており、各々の電池Btの側面の一部を囲むようにジグザグに形成されている。
連結バスバー52の波形部52bの一部および連結バスバー53の波形部53bの一部は、基準線BLを横切った張り出し部51kとなっている。
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
なお、以下の説明において、第1バスバー保持部材40の作用効果について説明しているが、第2バスバー保持部材50についても同様な作用効果を奏する場合は、第1バスバー保持部材40を代表して説明する。
(3)−1 図14に示すように、第1バスバー保持部材40および第2バスバー保持部材50は、電池列群BGの各電池にまたがって、複数のバスバー41,51を配置することにより、一の電池列群の電池Btの正極端子Btpを連続して接続するとともに、他の電池列群の負極端子Btnを連続して接続する。これにより、電池列群の各電池Btが並列に接続されるとともに、電池列群の電池の直列に接続できる。よって、複数の電池Btの配線作業が容易になる。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。
30…バスバー保持部材
40…第1バスバー保持部材
41,51…バスバー
41c…電気接続部
41h…端子開口
41k…張り出し部
41w…配線
42…正極バスバー
42a…基板
42b…波形部
42t…外部端子
43b,43c…波形部
43…連結バスバー
43a…基板
44…負極バスバー
44a…基板
44c…波形部
44t…外部端子
45,55…樹脂支持部材
45a…樹脂積層部
45b…樹脂介在部
45c…樹脂介在部
45e…樹脂周縁部
45h…樹脂開口
50…第2バスバー保持部材
51c…電気接続部
51h…端子開口
51k…張り出し部
51w…配線
52b,52e…波形部
52,53…連結バスバー
52a…基板
52b…波形部
53b,53e…波形部
53a…基板
55a…樹脂積層部
55b…樹脂介在部
55e…樹脂周縁部
55h…樹脂開口
D1…内径
d1…内径
BG…電池列群
Lb…距離
Bt…電池
Btn…負極端子
Btp…正極端子
BL…基準線
Claims (5)
- 複数の電池を列方向に配置した電池列群を、さらに複数配列した電池ユニットに含まれる各電池の端子を並列および直列に接続するためのバスバー保持部材において、
各々の電池列群(BG)の電池(Bt)の端子を並列に接続する複数のバスバー(41)と、
上記複数のバスバー(41)の少なくとも一方の面に積層される樹脂積層部(45a)と、複数のバスバー(41)の間に介在して該複数のバスバーの間を電気的に絶縁する樹脂介在部(45b、45c)とを有する樹脂支持部材(45)と、
を備え、
上記バスバー(41)の縁には、複数の張り出し部(41k)が上記列方向に並ぶ波形部(42b)が形成され、
隣接する2つの上記バスバー(41)は、それぞれの波形部が、所定距離隔てて互いに噛み合うように対向して配置される、
バスバー保持部材。 - 請求項1に記載のバスバー保持部材において、
上記隣接する2つのバスバー(41)の波形部は、同一形状の波形であり、
上記樹脂介在部(45b、45c)は、上記波形部の間に介在しているバスバー保持部材。 - 請求項1または請求項2に記載のバスバー保持部材において、
上記樹脂積層部(45a)は、上記バスバー(41)の一部を外部に露出させる樹脂開口(45h)を有しているバスバー保持部材。 - 請求項3に記載のバスバー保持部材において、
上記バスバー(41)は、上記樹脂開口(45h)の範囲内に、上記樹脂開口(45h)より小さい面積の端子開口(41h)を有し、上記端子開口(41h)の開口周縁部に、上記電池の端子に接続するための電気接続部(41c)を備えているバスバー保持部材。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のバスバー保持部材を用いた電池パックにおいて、
上記電池は、円筒型の電池であり、該電池の両端部に電極をそれぞれ有し、
上記バスバー保持部材(30)は、電池の一端部の端子と他端部の端子にそれぞれ接続されるように平行に配置されている電池パック。
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