JP6299917B1 - 接続モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】外部接続部品がボルト止めされる外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持できる接続モジュールを提供する。【解決手段】接続モジュール１は、絶縁プロテクタ７１を含むバスバー保持モジュール７０と、バスバー保持モジュール７０の上方に配置される外部接続バスバー保持部２とを備える。絶縁プロテクタ７１は、蓄電素子６１あるいは他の部材に設けられた被固定部６７と結合して外部接続バスバー保持部２を固定する固定部７５を含む。外部接続バスバー保持部２は、外部接続部品がボルト止めされる、第１外部接続バスバー４０および第２外部接続バスバー５０と、固定部７５に係合する係合部２６とを含む。固定部７５は、係合部２６の係合に応じて変位して当該固定部７５と被固定部６７との間のクリアランス６８を埋める固定強化部７５Ｂを有する。【選択図】図２

Description

本明細書に開示される技術は、接続モジュールに関し、詳しくは、蓄電素子群の外部に電力を出力するための一対の出力電極端子に接続される外部接続バスバーを保持する外部接続バスバー保持部を備えた接続モジュールに関する。

従来、蓄電素子群の出力電極端子に接続される外部接続バスバーとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１には、一対の出力電極端子が蓄電素子群の両端の蓄電素子の電極端子とされる構成の電池モジュール（蓄電モジュール）Ｍ１において、両端の蓄電素子の電極端子に接続される外部接続バスバー１９Ｂが、記載されている。そこでは、各外部接続バスバー１９Ｂは、樹蓄電素子の電極端子を接続するバスバー１９とともに、樹脂プロテクタ２０によって保持されている。

特開２０１４−１２７２２９号公報

しかしながら、蓄電素子群の複数の蓄電素子の配列が上記特許文献１と同一である場合、言い換えれば、厚みの薄い直方体形状を成す蓄電素子が厚み方向に配列される場合において、外部接続バスバーを介しての蓄電素子群から外部機器への電力供給が、蓄電素子群の同一端側から行われる場合がある。この場合、一対の出力電極端子の一方に接続される外部接続バスバーを蓄電素子群の他端までの長い距離に亘って配設する必要がある。すなわち、長尺状の外部接続バスバーと、その長尺状の外部接続バスバーを保持する保持部材が必要とされる。

また、各外部接続バスバーには、外部接続バスバーを蓄電素子群の電力が供給される外部機器に接続するための外部機器接続用バスバー等の外部接続部品がボルト締結されることが多い。また、外部接続バスバーの保持部材を係止する係止部材との間には製品偏差を吸収するために、所定のクリアランス（間隙）が設けられることが多い。この場合において、外部接続部品が、他方の出力電極端子に接続される外部接続バスバーにボルト止めされる際に、上記クリアランスは、保持部材にガタつき（変位）を発生させる要因となることが考えられる。言い換えれば、上記クリアランスに起因してボルトの回転に伴うトルク負荷が発生しやすくなり、発生したトルク負荷は、保持部材を介して外部接続バスバーと出力電極端子との接続部に掛かることになる。このようなトルク負荷は、外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性に影響を及ぼす虞がある。

本明細書に開示される技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、外部接続部品とボルト止めされる外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持できる接続モジュールを提供する。

本明細書に開示される接続モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群に取り付けられる接続モジュールであって、前記蓄電素子群は、一方の極性の電力を出力する第１出力電極端子と、他方の極性の電力を出力する第２出力電極端子とを含み、隣り合う前記蓄電素子の前記正極の電極端子と前記負極の電極端子とを接続する複数のバスバーと、前記複数のバスバーを保持する絶縁プロテクタと、を含むバスバー保持モジュールと、前記バスバー保持モジュールの上方に配置される外部接続バスバー保持部と、を備え、前記絶縁プロテクタは、前記蓄電素子あるいは前記蓄電素子に対して固定される他の部材に設けられた被固定部と結合して前記外部接続バスバー保持部を固定する固定部を含み、前記外部接続バスバー保持部は、一端が前記第１出力電極端子に電気的に接続され、他端に外部接続部品がボルト止めされる第１外部接続バスバーと、一端が前記第２出力電極端子に電気的に接続され、他端に外部接続部品がボルト止めされる第２外部接続バスバーと、前記固定部に係合する係合部と、を含み、前記固定部は、前記係合部の係合に応じて変位して当該固定部と前記被固定部との間のクリアランスを埋める固定強化部を有する。
本構成によれば、外部接続バスバー保持部に保持される第１および第２外部接続バスバーの他端に、外部接続部品がボルト止めされる構成において、絶縁プロテクタに設けられた固定部は、外部接続バスバー保持部に設けられた係合部の係合に応じて変位して当該固定部と被固定部との間のクリアランスを埋める固定強化部を有する。そのため、外部接続部品が第１および第２外部接続バスバーの他端にボルト止めされる際にトルク負荷が発生する場合であっても、トルク負荷による回転力によって外部接続バスバー保持部が固定部と被固定部との間のクリアランスに起因して移動することが、抑制される。それによって、トルク負荷の影響が外部接続バスバー保持部を介して第１外部接続バスバーおよび第２外部接続バスバーに及ぶことが、抑制される。その結果、外部接続部品とボルト止めされる外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持できる。
なお、ここで用語「固定強化部の変位」には、固定強化部が変形すること、および固定強化部が移動すること、が含まれる。また、用語「電気的に接続される」は、外部接続バスバーと出力電極端子とが直接接続されていることと、外部接続バスバーと出力電極端子とがサブバスバー等の導電部材を介して間接的に接続されていることとを含む。

上記接続モジュールにおいて、前記係合部は、前記外部接続バスバー保持部の底部から下方に突出する突出部によって構成され、前記固定部は、本体部と、前記突出部が嵌合される嵌合部とを含み、前記固定強化部は、前記本体部の底部から上方に突起し前記嵌合部を形成する突起片によって構成されているようにしてもよい。
本構成によれば、外部接続バスバー保持部を固定するための固定部、当該固定部に係合する外部接続バスバー保持部の係合部、および固定部の固定強化部を簡易な構成で実現できる。

また、上記接続モジュールにおいて、前記嵌合部は、前記固定部の前記本体部と前記突起片との間に形成された嵌合溝によって構成され、前記突出部は、前記嵌合溝に嵌合する板状の形状を有し、前記突起片は薄板状の形状を有し、側方視において前記嵌合溝の溝幅を上方に向けて拡げるように形成されているようにしてもよい。
本構成によれば、固定部の嵌合部および突起片を簡易な構成で実現できる。

また、上記接続モジュールにおいて、前記外部接続バスバー保持部は、前記第１外部接続バスバーの前記一端を保持する第１プロテクタ部と、前記複数の蓄電素子の並び方向と垂直方向の一端部に前記第１外部接続バスバーの前記他端を保持し、前記垂直方向の他端部に前記第２外部接続バスバーを保持する第２プロテクタ部と、を含み、前記係合部は前記第２プロテクタ部に形成されているようにしてもよい。
本構成によれば、第２プロテクタ部に保持される第２外部接続バスバーの他端に、外部接続部品がボルト止めされる構成において、バスバー保持モジュールの固定部に第２プロテクタ部の係合部が係合している。そのため、外部接続部品が第２外部接続バスバーの他端にボルト止めされる際にトルク負荷が発生する場合であっても、トルク負荷による回転力によって第２プロテクタ部が移動することが抑制される。それによって、トルク負荷の影響が第２プロテクタ部を介して第１外部接続バスバーおよび第２外部接続バスバーに及ぶことが、抑制される。

また、上記接続モジュールにおいて、前記外部接続バスバー保持部は、前記第１外部接続バスバーを保持する中間プロテクタ部を含み、前記第１プロテクタ部、前記第２プロテクタ部、および中間プロテクタ部は、個別の部材であり、前記第１プロテクタ部および前記第２プロテクタ部が前記中間プロテクタ部によって結合されることによって、前記外部接続バスバー保持部は、一体化されているようにしてもよい。
本構成によれば、第１プロテクタ部、第２プロテクタ部、および中間プロテクタ部は、個別の部材で構成される。そのため、蓄電素子数が異なる蓄電素子群に対して、第１プロテクタ部と第２プロテクタ部の設計変更なしに、単に、中間プロテクタ部の長さを設計変更するだけで対応できる。

本明細書に開示される接続モジュールによれば、外部接続部品とボルト止めされる外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持できる。

一実施形態の接続モジュールを含む蓄電モジュールの平面図 蓄電モジュールの側面図 蓄電素子群の平面図 蓄電素子群の側面図 バスバー保持モジュールの平面図 バスバー保持モジュールの側面図 外部接続バスバー保持部の平面図 外部接続バスバー保持部の側面図 蓄電モジュールに外部機器接続用バスバーがボルト止めされた状態を示す平面図 蓄電モジュールに外部機器接続用バスバーがボルト止めされた状態を示す側面図

＜実施形態＞
一実施形態を図１から図１０を参照しつつ説明する。なお、図２および図１０の側面図には、一部に断面図が含まれる。また、以下の説明においては、図１および図３の矢印Ｘで示される方向を左側とし、図１の矢印Ｙで示される方向を幅方向とし、図２の矢印Ｚで示される方向を上方として説明する。また、複数の同一部材については、一の部材に符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。

本実施形態に示される蓄電モジュール１００は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両（図示せず）に搭載されて、車両を駆動するための動力源として使用される。

１．蓄電モジュールの構成
本実施形態の蓄電モジュール１００は、図１および図２に示すように、大きくは、複数（本実施形態では９個）の蓄電素子６１を並べて構成された蓄電素子群６０（図３参照）、および蓄電素子群６０上に取り付けられた接続モジュール１によって構成される。以下に、蓄電素子群６０について、簡単に説明する。

１−１．蓄電素子群および蓄電素子
本実施形態に係る蓄電素子６１は、例えば、二次電池である。図３に示すように、複数の蓄電素子６１が一列に並べられて蓄電素子群６０を構成している。

各蓄電素子６１は、外形が扁平な直方体状をなしており、図３に示すように、隣接する蓄電素子６１と対向する面に対して垂直な電極配置面６２を有している。電極配置面６２には、長手方向の両端部寄りの位置に、一対の電極端子６３が配置されている。電極端子６３のうち一方は正極端子６３Ａであり、他方は負極端子６３Ｂである。各電極端子６３は金属製であり、電極配置面６２から角筒状に突出している（図４参照）。各電極端子６３にはボルト８２（図１参照）が結合されるボルト孔６４が形成されている。

各蓄電素子６１の電極配置面６２において、一対の電極端子６３の近傍には、後述する第１プロテクタ部１０の係止片１５、および第２プロテクタ部２０の係止片２５Ａ，２５Ｂが係合する係止溝６６が設けられている。係止溝６６は、矩形の開口を有し、電極配置面６２から凹状に窪んだ形態をなしている（図２および図３参照）。係止溝６６は、各係止片１５、２５Ａ，２５Ｂを係止する係止部６６Ａを有する（図２参照）。各係止片１５、２５Ａ，２５Ｂが係止部６６Ａによって係止されることによって、外部接続バスバー保持部２が、蓄電素子群６０の上部に組み付けられる。

また、図３の右端の蓄電素子６１の電極配置面６２において、一対の係止溝６６の近傍には、詳しくは、図３に示されるように、一対の係止溝６６の電極端子６３とは反対側には、後述する絶縁プロテクタ７１Ａの固定部７５が挿入される一対の固定溝６７が設けられている。固定溝６７は、矩形の開口を有し、電極配置面６２から凹状に窪んだ形態をなしている（図２および図３参照）。絶縁プロテクタ７１Ａの固定部７５が固定溝６７に挿入され固定溝６７によって固定されることによって、絶縁プロテクタ７１Ａ、言い換えれば、外部接続バスバー保持部２が、蓄電素子群６０の上部に固定される。

複数の蓄電素子６１は、隣り合う２つの蓄電素子６１において、異なる極性の電極端子６３が互いに隣り合うように（つまり、１つの蓄電素子６１の正極端子６３Ａと、これと隣接する他の蓄電素子６１の負極端子６３Ｂとが互いに隣り合うように）並べられている。そして、図３に示されるように、本実施形態では、左端の蓄電素子６１の負極端子６３Ｂが負極出力端子ＯＵＴＮとされ、右端の蓄電素子６１の正極端子６３Ａが正極出力端子ＯＵＴＰとされる。

２．接続モジュール
接続モジュール１は、図１に示されるように、バスバー保持モジュール７０と、外部接続バスバー保持部２を含み、蓄電素子群６０の上部に取付けられる（図２参照）。

２−１．バスバー保持モジュールの構成
バスバー保持モジュール７０は、蓄電素子群６０において、各蓄電素子６１の電極配置面６２によって構成される面に組み付けられる部材である。バスバー保持モジュール７０は、図５に示されるように、２個の絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）、各絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）に保持され、隣り合う蓄電素子６１の正極端子６３Ａと負極端子６３Ｂとを接続する複数のバスバー８０、バスバー８０に重ねて配され電気的に接続される電圧検知端子(図示せず)、および電圧検知端子に接続される検知電線(図示せず)等を備える。以下において、絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）を区別する必要が無い場合、絶縁プロテクタ７１と記す。

バスバー８０は金属板を打ち抜き加工することによって形成されており、図５に示すように、四隅が扁平な長方形状に切り欠かれた全体として略長方形の板状の部材である。バスバー８０には、ボルト８２（図１参照）を蓄電素子６１のボルト孔６４に結合させるための二個の接続孔８１が形成されている。バスバー８０の材質としては、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が挙げられる。

本実施形態では、２個の絶縁プロテクタ７１が複数の蓄電素子６１の並び方向に沿って並べられている。各絶縁プロテクタ７１は、合成樹脂等の絶縁部材によって構成されている。なお、絶縁プロテクタ７１の数は２個に限られない。絶縁プロテクタ７１の数、言い換えれば、絶縁プロテクタ７１の分割数は、蓄電素子群６０の大きさ、すなわち、蓄電素子６１の数に応じて、適宜、決定されればよい。

各絶縁プロテクタ７１は、図５に示すように、上下方向に開口するとともにバスバー８０を収容し保持する複数（本実施形態では４つ）のバスバー保持部７２、および外部接続バスバー保持部２の各係止片１５、２５Ａ，２５Ｂを蓄電素子６１の係止溝６６に係合させるための開口部７４等を備えている。バスバー保持部７２は、各蓄電素子６１の電極端子６３に対応して、絶縁プロテクタ７１の、蓄電素子の並び方向（矢印Ｘ方向）と垂直方向の両端部に分離して設けられている。分離されたバスバー保持部７２は連結部７７によって連結されている。

バスバー保持部７２は、バスバー８０をその内側に保持して隣り合うバスバー８０と絶縁状態に保持する角筒状の収容壁７３を有しており、この収容壁７３は、隣接する電極端子６３の保護壁としても機能する。また、絶縁プロテクタ７１には、隣り合う絶縁プロテクタ７１と連結するための係合部７８および係合受け部７９が設けられている。

また、図６に示されるように、一方の絶縁プロテクタ７１Ａの連結部７７の両側の位置に、一対の固定部７５が形成されている。各固定部７５は、蓄電素子６１に形成された固定溝６７と結合して外部接続バスバー保持部２を固定する。そのため、図１および図２に示されるように、一対の固定部７５は、絶縁プロテクタ７１Ａにおいて、右端の蓄電素子６１に形成された一対の固定溝６７（図３参照）に対応する位置に形成されている。固定部７５は、図５および図６に示されるように、本体部７５Ａ、固定強化部７５Ｂ、嵌合部（嵌合溝）７５Ｃ、および開口部７５Ｄを含む。なお、固定部７５の形状および構成はこれに限られない。

固定強化部７５Ｂは、後述する外部接続バスバー保持部２の係合部（突出部）２６の係合に応じて変形して当該固定部７５と固定溝６７との間のクリアランス６８（図２参照）を埋める。固定強化部は、本実施形態では、図６に示されるように、本体部７５Ａの底部から上方に突起し嵌合部７５Ｃを形成する突起片７５Ｂによって構成されている。突起片７５Ｂは、弾性変形する合成樹脂等の絶縁部材から成り、外部接続バスバー保持部２の突出部２６の嵌合部７５Ｃへの係合によって弾性変形する。なお、固定強化部の構成は、突起片７５Ｂに限られない。要は、固定強化部は、係合部（突出部）２６の係合に応じて変位して固定部３５と被固定部（固定溝）６７との間のクリアランス６８を埋める構成であればよい。ここで、用語「変位」には、変形、変動、移動が含まれる。そのため、固定強化部は、係合部（突出部）２６の係合に応じて移動してクリアランス６８を埋める構成であってもよい。

このように、本実施形態では、嵌合部は、本体部７５Ａと突起片７５Ｂとの間に形成される嵌合溝７５Ｃとされる。また、本実施形態では、突起片７５Ｂは、薄板状の形状を有し、側方視において嵌合溝７５Ｃの溝幅を上方（矢印Ｚ方向）に向けて拡げるように形成されている（図６参照）。なお、突起片７５Ｂの形状は、図６に示された形状に限られない。また、嵌合部の構成も嵌合溝７５Ｃに限られない。すなわち、固定部７５の形状および構成は、図６に示されたものに限られない。

嵌合部（嵌合溝）７５Ｃには、図２に示されるように、開口部７５Ｄを介して外部接続バスバー保持部２の突出部２６が嵌合される。その際、突起片７５Ｂが固定溝６７の壁を押圧するように変形し、固定部７５と固定溝６７との間のクリアランス６８が埋められる。それによって、固定部７５と固定溝６７との結合は強化され、ひいては、絶縁プロテクタ７１Ａと蓄電素子６１との結合が強化される。その際、外部接続バスバー保持部２と絶縁プロテクタ７１Ａとの結合も強化される。

２−２．外部接続バスバー保持部の構成
外部接続バスバー保持部２は、図７に示されるように、負極外部接続バスバー４０、および正極外部接続バスバー５０を備える。また、外部接続バスバー保持部２は、個別に形成された第１プロテクタ部１０、第２プロテクタ部２０、および中間プロテクタ部３０を備える。第１プロテクタ部１０および第２プロテクタ部２０は、中間プロテクタ部３０によって連結されて、一体化されている。

負極外部接続バスバー４０は、蓄電素子群６０の、外部に電力を出力するための一対の出力電極端子（ＯＵＴＰ、ＯＵＴＮ）の内、負極出力端子ＯＵＴＮに接続される（図１参照）。

負極外部接続バスバー４０は、複数の蓄電素子６１の並び方向（図７の矢印Ｘ方向）に延びる薄板で長尺状の形状を成す。詳しくは、負極外部接続バスバー４０は、図７に示されるように、蓄電素子群６０の負極出力端子ＯＵＴＮに接続される第１電極接続部４０Ａ、蓄電素子群６０から電力を供給される外部機器に接続される第１外部接続部４０Ｂ、および第１電極接続部４０Ａと第１外部接続部４０Ｂの間に位置する中間部４０Ｃを含む。中間部４０Ｃは、図７に示されるように、第１電極接続部４０Ａから第１外部接続部４０Ｂに延伸する形状を有している。

第１電極接続部４０Ａには、負極外部接続バスバー４０を負極出力端子ＯＵＴＮに接続するための貫通孔４１が形成されている。また、第１外部接続部４０Ｂには、負極外部接続バスバー４０を外部機器接続用バスバー（「外部接続部品」の一例」）９２に接続するための第１接続端子部４２が鉛直方向に屈曲されて形成されている。第１接続端子部４２には外部機器接続用バスバー９２に接続するための貫通孔４２Ａが形成されている（図８参照）。

すなわち、負極外部接続バスバー４０は、図７に示されるように、複数の蓄電素子の並び方向（矢印Ｘ方向）に延びる形状を有し、その一端である第１電極接続部４０Ａが負極出力端子ＯＵＴＮ（第１出力電極端子）に接続され、その他端である第１外部接続部４０Ｂが（詳細には、第１外部接続部４０Ｂの第１接続端子部４２）外部機器接続用バスバー９２にボルト止めされる（図９参照）。負極外部接続バスバー４０は、「第１外部接続バスバー」の一例である。

正極外部接続バスバー５０は、図７に示されるように、蓄電素子群６０の正極出力端子ＯＵＴＰに接続される第２電極接続部５０Ａ、および蓄電素子群６０から電力を供給される外部機器に接続される第２外部接続部５０Ｂを含む。第２電極接続部５０Ａには、正極外部接続バスバー５０を正極出力端子ＯＵＴＰに接続するための貫通孔５１が形成されている。

また、第２外部接続部５０Ｂには、図８に示されるように、正極外部接続バスバー５０を外部機器に接続するための第２接続端子部５２が鉛直方向に屈曲されて形成されている。第２接続端子部５２には外部機器接続用バスバー９１に接続するための貫通孔５２Ａが形成されている（図８参照）。

すなわち、第２外部接続バスバー５０の一端である第２電極接続部５０Ａが正極出力端子ＯＵＴＰ（第２出力電極端子）に接続され、他端である第２外部接続部５０Ｂが、詳細には第２外部接続部５０Ｂの第２接続端子部５２が外部機器接続用バスバー９１にボルト止めされる（図９参照）。正極外部接続バスバー５０は、「第２外部接続バスバー」の一例である。

なお、これに限られず、逆に、「第１外部接続バスバー」が正極外部接続バスバーとされ、「第２外部接続バスバー」が負極外部接続バスバーとされてもよい。すなわち、蓄電素子群６０の蓄電素子６１の配置に応じて、第１外部接続バスバー４０が正極外部接続バスバーとされ、第２外部接続バスバー５０が負極外部接続バスバーとされてもよい。

第１プロテクタ部１０は、合成樹脂等の絶縁部材から成り、図７に示されるように、バスバー保持部１１、第１係止部１２、延設部１４、および係止片１５等を含む。

バスバー保持部１１は、負極外部接続バスバー４０の一端である第１電極接続部４０Ａを絶縁保持する。詳しくは、負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃの一部も保持する。

第１係止部１２は、図７に示されているように、中間プロテクタ部３０の幅に対応して一対設けられており、中間プロテクタ部３０を介して負極外部接続バスバー４０を係止する。

延設部１４は、バスバー保持部１１から負極外部接続バスバー４０の中間部３０Ｃの幅方向、言い換えれば、蓄電素子の並び方向と垂直方向に延設されており、その先端部に係止片１５が形成されている。係止片１５は、上記した蓄電素子６１に形成された係止溝６６（図２参照）と係合することによって、第１プロテクタ部１０を、言い換えれば、外部接続バスバー保持部２を蓄電素子群６０に結合させる。

第２プロテクタ部２０は、第１プロテクタ部１０と同様に、合成樹脂等の絶縁部材から成り、図７に示されるように、第１バスバー保持部２１、第２係止部２２、第２バスバー保持部２３、延設部２４、二個の係止片２５Ａ，２５Ｂ、および二個の突出部（２６Ａ，２６Ｂ）等を含む。第２プロテクタ部２０は、図７に示されるように、第１プロテクタ部１０とは所定の間隔をおいて配置されている。

第１バスバー保持部２１は、負極外部接続バスバー４０の他端部である第１外部接続部４０Ｂを絶縁保持する。詳しくは、後述する中間プロテクタ部３０を介して、負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃの一部も保持する。

第２係止部２２は、図７に示されているように、中間プロテクタ部３０の幅に対応して一対設けられており、中間プロテクタ部３０を介して負極外部接続バスバー４０を係止する。

第２バスバー保持部２３は、正極外部接続バスバー５０を保持する。延設部２４は、第１バスバー保持部２１から負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃの幅方向（図７の矢印Ｙ方向）に延設されており、その両端部には係止片２５Ａ，２５Ｂが形成されている。なお、各係止片２５Ａ，２５Ｂの位置は、図７に示される位置に限られない。各係止片２５Ａ，２５Ｂは、上記した蓄電素子６１に形成された係止溝６６（図２参照）と係合することによって、第２プロテクタ部２０を、言い換えれば、外部接続バスバー保持部２を蓄電素子群６０に結合させる。

このように、第２プロテクタ部２０は、第１プロテクタ部１０と離間して配置され、複数の蓄電素子の並び方向（図７の矢印Ｘ方向）と垂直方向の一端部に負極外部接続バスバー（第１外部接続バスバー）４０の他端を保持し、同垂直方向の他端部に正極外部接続バスバー（第２外部接続バスバー）５０を保持する。

また、第２プロテクタ部２０は、上記した絶縁プロテクタ７１Ａの一対の固定部７５と係合する、詳しくは、固定部７５の嵌合溝７５Ｃと嵌合する一対の突出部（「係合部」の一例）（２６Ａ、２６Ｂ）を含む（図２参照）。なお、以下において、各突出部２６Ａ，２６Ｂを区別する必要がない場合、突出部２６と記す。詳しくは、一対の突出部２６は、板状の形状を有し、図８に示されるように、第２プロテクタ部２０（外部接続バスバー保持部）の底部から下方に突出している。

中間プロテクタ部３０は、弾性変形する合成樹脂等の絶縁部材から成り、本実施形態においては、押し出し成形によって形成される。中間プロテクタ部３０は、第１プロテクタ部１０と第２プロテクタ部２０との間において、負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃを保持する。その際、中間プロテクタ部３０の端部３０Ａによって負極外部接続バスバー４０の上面の一部を覆うようにして、負極外部接続バスバー４０を保持する。中間プロテクタ部３０の一端が第１係止部１２によって第１プロテクタ部１０に保持され、中間プロテクタ部３０の他端が第２係止部２２によって第２プロテクタ部２０に保持されている。

このように、第１プロテクタ部１０、第２プロテクタ部２０、および中間プロテクタ部３０は、個別の部材で構成される。そのため、蓄電素子数が異なる蓄電素子群に対して、第１プロテクタ部１０と第２プロテクタ部２０の設計変更なしに、単に、中間プロテクタ部３０の長さを設計変更するだけで対応できる。なお、外部接続バスバー保持部２のプロテクタ部の構成はこれに限られない。例えば、各プロテクタ部（１０、２０，３０）は分離されず、一体化された一個のプロテクタ部として構成されてもよい。

３．蓄電モジュールの組立方法
上述した本実施形態の蓄電モジュール１００を組み立てる際には、まず、２つの絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）を、係合部７８および係合受け部７９によって互いに連結する。次に、バスバー８０を各絶縁プロテクタ７１のバスバー保持部７２内に収容する。

このようにして組み立てられたバスバー保持モジュール７０は、蓄電素子群６０の電極配置面６２に載置される。その際、絶縁プロテクタ７１Ａの一対の固定部７５を、右端の蓄電素子６１の電極配置面６２に形成された一対の固定溝６７に嵌め込む。次いで、ボルト８２を、バスバー８０の接続孔８１を介して蓄電素子６１のボルト孔６４と結合させる。これによって、隣り合う蓄電素子６１の正極端子６３Ａと負極端子６３Ｂとが接続されるとともに、バスバー保持モジュール７０が蓄電素子群６０に取付けられる。

次いで、負極外部接続バスバー４０および正極外部接続バスバー５０が取付けられた状態の外部接続バスバー保持部２を、バスバー保持モジュール７０の上方から蓄電素子群６０に取付ける。その際、外部接続バスバー保持部２の各係止片１５、２５Ａ，２５Ｂを、バスバー保持モジュール７０の開口部７４を介して、蓄電素子６１の係止溝６６に係合させる。その際、外部接続バスバー保持部２の第２プロテクタ部２０の一対の突出部２６を、絶縁プロテクタ７１Ａに形成された固定部７５の開口部７５Ｄを介して固定部７５の嵌合溝７５Ｃに嵌め込む。それによって、第２プロテクタ部２０が絶縁プロテクタ７１Ａに係合される。

すなわち、外部接続バスバー保持部２がバスバー保持モジュール７０に係合されるとともに、蓄電素子群６０に固定される。その際、突起片７５Ｂが固定溝６７の壁を押圧するように変形し、固定部７５と固定溝６７との間のクリアランス６８を埋める（図１０参照）。すなわち、製品偏差の吸収のために設けられたクリアランス６８によって固定部７５の固定溝６７への挿入が容易とされるとともに、クリアランス６８が突出部２６および突起片７５Ｂによって塞がれることによって、外部接続バスバー保持部２の蓄電素子群６０への固定が強化される。なお、負極外部接続バスバー４０を外部接続バスバー保持部２に取付ける前に、負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃに、中間プロテクタ部３０が取付けられる。

また、ボルト８２を、負極外部接続バスバー４０の貫通孔４１を介して、蓄電素子群６０の負極出力端子ＯＵＴＮのボルト孔６４と結合させるとともに、ボルト８２を、正極外部接続バスバー５０の貫通孔５１を介して、蓄電素子群６０の正極出力端子ＯＵＴＰのボルト孔６４と結合させる。これによって、外部接続バスバー保持部２が、バスバー保持モジュール７０の上から蓄電素子群６０に取付けられる。このようにして、図１に示すような蓄電モジュール１００が完成する。

この蓄電モジュール１００には、さらに、図９および図１０に示されるように、第１接続端子部４２には外部機器接続用バスバー９２が、第２接続端子部５２には外部機器接続用バスバー９１が、それぞれボルト９５によってボルト止めされる（図１０参照）。その際、外部接続バスバー保持部２の蓄電素子群６０への固定が強化されているため、ボルト止めの際のトルクの影響が長尺状の第１外部接続バスバー４０の第１電極接続部４０Ａおよび第２外部接続バスバー５０の第２電極接続部５０Ａに及ぶことが、抑制される。

４．実施形態の効果
上記実施形態では、第２プロテクタ部２０に保持される第１および第２外部接続バスバー４０、５０の他端に、外部機器接続用バスバー（外部接続部品）９１、９２がボルト止めされる構成において、絶縁プロテクタ７１Ａに設けられた固定部７５は、突起片（固定強化部）７５Ｂを有する。突起片７５Ｂは、外部接続バスバー保持部２に設けられた、詳しくは、外部接続バスバー保持部２の第２プロテクタ部２０に設けられた一対の突出部（係合部）２６の係合に応じて変形して、固定部７５と固定溝（被固定部）６７との間のクリアランス６８を埋める。それによって、第２プロテクタ部２０は絶縁プロテクタ７１Ａを介して蓄電素子６１に固定される。

そのため、外部機器接続用バスバー９１、９２が第１および第２外部接続バスバー４０、５０の他端にボルト止めされる際にトルク負荷が発生する場合であっても、トルク負荷による回転力によって外部接続バスバー保持部２が、固定部７５と固定溝６７との間のクリアランス６８に起因して移動することが抑制される。特に、外部接続バスバー保持部２の幅方向（図１０の矢印Ｙ方向）の移動（ガタつき）が抑制される。それによって、トルク負荷の影響が外部接続バスバー保持部２を介して長尺状の第１外部接続バスバー４０の第１電極接続部４０Ａ、および第２外部接続バスバー５０の第２電極接続部５０Ａに及ぶことが、抑制される。それによって、外部接続部品とボルト止めされる、第１外部接続バスバー４０と負極出力端子（出力電極端子）ＯＵＴＮ（６３Ｂ）との接続、および第２外部接続バスバー５０と正極出力端子（出力電極端子）ＯＵＴＰ（６３Ａ）との接続の信頼性を維持できる。

より詳細には、ボルト止めされる際のボルト９５の回転に伴って発生するトルク負荷（図１０参照）によって、第２プロテクタ部２０の第１バスバー保持部２１および第２バスバー保持部２３に回転力が働くこととなる。そのため、固定部７５および突出部（係合部）２６が設けられていない場合、その回転力によって第１バスバー保持部２１および第２バスバー保持部２３が、図１０の矢印Ｙ方向にガタつく（矢印Ｙ方向に変位する）ことも考えられる。第２プロテクタ部２０が矢印Ｙ方向に変位すると、それに伴って、正極外部接続バスバー５０および負極外部接続バスバー４０に矢印Ｙ方向の力が加わることとなる。そして、その力が、正極外部接続バスバー５０と正極出力端子ＯＵＴＰ（６３Ａ）との第２電極接続部５０Ａ、および負極外部接続バスバー４０と負極出力端子ＯＵＴＮ（６３Ｂ）との第１電極接続部４０Ａに加わることとなる。その際、正極外部接続バスバー５０の長さは、負極外部接続バスバー４０の長さに比べて短いため、正極外部接続バスバー５０の第２電極接続部５０Ａに加わる力の方が大きい。それによって、特に第２電極接続部５０Ａの信頼性に影響が及ぶことが、懸念される。
しかしながら、本実施形態によれば、一対の固定部７５および一対の突出部２６によって外部接続バスバー保持部２の蓄電素子群６０への固定が強化されている。そのため、第１バスバー保持部２１および第２バスバー保持部２３の移動が抑制されることによって、ボルト止めに起因する力が、負極外部接続バスバー４０と負極出力端子ＯＵＴＮとの第１電極接続部４０Ａおよび正極外部接続バスバー５０と正極出力端子ＯＵＴＰ（６３Ａ）との第２電極接続部５０Ａに加わることとが、抑制される。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、絶縁プロテクタ７１Ａの固定部７５と結合する被固定部が蓄電素子６１に設けられた固定溝６７によって構成される例を示したがこれに限られない。被固定部は、前記蓄電素子に対して固定される他の部材、例えば、蓄電素子群６０上に固定して設けられる電池カバー等に設けるようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、外部接続バスバー保持部２は、第１プロテクタ部１０、第２プロテクタ部２０、および中間プロテクタ部３０を含み、係合部（突出部）２６が第２プロテクタ部２０の二か所に形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、突出部２６は、第１プロテクタ部１０の延設部１４にも設けられ、それに対応して、絶縁プロテクタ７１Ｂにも固定部７５を設けるようにしてもよい。あるいは、第１プロテクタ部１０および第２プロテクタ部２０に各一個の突出部２６が設けられるようにしてもよいし、第２プロテクタ部２０の三か所に設けられるようにしてもよい。
また、外部接続バスバー保持部２は、中間プロテクタ部３０を介して分離された第１および第２プロテクタ部（１０、２０）ではなく、一体化された一個のプロテクタ部によって構成されるようにしてもよい。あるいは、中間プロテクタ部３０に相当する部分を第１または第２プロテクタ部に含むようにして、外部接続バスバー保持部２を、第１プロテクタ部１０と第２プロテクタ部２０によって構成するようにしてもよい。さらには、第２プロテクタ部を二つに分割して、計４個のプロテクタ部を外部接続バスバー保持部２が含むようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、バスバー８０の蓄電素子６１の電極端子６３への接続、負極外部接続バスバー４０の負極出力端子ＯＵＴＮ（６３Ｂ）への接続、および正極外部接続バスバー５０の正極出力端子ＯＵＴＰ（６３Ａ）への接続は、ボルト８２を用いたボルト止めによって行われる例を示したが、これに限られない。各接続は、例えば、レーザ溶接によって行われてもよい。その場合、各ボルト止め用の貫通孔は省略される。この場合であっても、長尺状の外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持できる。
また、各外部接続バスバーと各出力端子との接続は、直接接続されていることに限られず、サブバスバー等の導電部材を介して間接的に接続されていてもよい。要は、各外部接続バスバーと各出力端子とは、電気的に接続されていればよい。

（４）上記実施形態では、負極外部接続バスバー（第１外部接続バスバー）４０は、長尺状の形状として、複数の蓄電素子６１の並び方向に延びる形状を成す例を示したが、これに限られない。負極外部接続バスバーは、例えば、複数の蓄電素子６１の並び方向と垂直方向に延びる形状であってもよい。

１…接続モジュール
２…外部接続バスバー保持部
１０…第１プロテクタ部
２０…第２プロテクタ部
２６…突出部（係合部）
３０…中間プロテクタ部
４０…負極外部接続バスバー（第１外部接続バスバー）
５０…正極外部接続バスバー（第２外部接続バスバー）
６０…蓄電素子群
６１…蓄電素子
６３…電極端子
６３Ａ…正極端子
６３Ｂ…負極端子
６７…固定溝（被固定部）
６８…クリアランス
７０…バスバー保持モジュール
７１、７１Ａ、７１Ｂ…絶縁プロテクタ
７５…固定部
７５Ａ…固定部の本体部
７５Ｂ…突起片（固定強化部）
７５Ｃ…嵌合溝（嵌合部）
９１、９２…外部機器接続用バスバー（外部接続部品）
ＯＵＴＮ…負極出力端子（第１出力電極端子）
ＯＵＴＰ…正極出力端子（第２出力電極端子）

Claims (5)

1. 正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群に取り付けられる接続モジュールであって、
   前記蓄電素子群は、一方の極性の電力を出力する第１出力電極端子と、他方の極性の電力を出力する第２出力電極端子とを含み、
   当該接続モジュールは、
   隣り合う前記蓄電素子の前記正極の電極端子と前記負極の電極端子とを接続する複数のバスバーと、前記複数のバスバーを保持する絶縁プロテクタと、を含むバスバー保持モジュールと、
   前記バスバー保持モジュールの上方に配置される外部接続バスバー保持部と、を備え、
   前記絶縁プロテクタは、前記蓄電素子あるいは前記蓄電素子に対して固定される他の部材に設けられた被固定部と結合して前記外部接続バスバー保持部を固定する固定部を含み、
   前記外部接続バスバー保持部は、
   一端が前記第１出力電極端子に電気的に接続され、他端に外部接続部品がボルト止めされる第１外部接続バスバーと、
   一端が前記第２出力電極端子に電気的に接続され、他端に外部接続部品がボルト止めされる第２外部接続バスバーと、
   前記固定部に係合する係合部と、を含み、
   前記固定部は、前記係合部の係合に応じて変位して当該固定部と前記被固定部との間のクリアランスを埋める固定強化部を有する、接続モジュール。
2. 請求項１に記載の接続モジュールにおいて、
   前記係合部は、前記外部接続バスバー保持部の底部から下方に突出する突出部によって構成され、
   前記固定部は、本体部と、前記突出部が嵌合される嵌合部とを含み、
   前記固定強化部は、前記本体部の底部から上方に突起し前記嵌合部を形成する突起片によって構成されている、接続モジュール。
3. 請求項２に記載の接続モジュールにおいて、
   前記嵌合部は、前記固定部の前記本体部と前記突起片との間に形成された嵌合溝によって構成され、
   前記突出部は、前記嵌合溝に嵌合する板状の形状を有し、
   前記突起片は薄板状の形状を有し、側方視において前記嵌合溝の溝幅を上方に向けて拡げるように形成されている、接続モジュール。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の接続モジュールにおいて、
   前記外部接続バスバー保持部は、
   前記第１外部接続バスバーの前記一端を保持する第１プロテクタ部と、
   前記複数の蓄電素子の並び方向と垂直方向の一端部に前記第１外部接続バスバーの前記他端を保持し、前記垂直方向の他端部に前記第２外部接続バスバーを保持する第２プロテクタ部と、を含み、
   前記係合部は前記第２プロテクタ部に形成されている、接続モジュール。
5. 請求項４に記載の接続モジュールにおいて、
   前記外部接続バスバー保持部は、前記第１外部接続バスバーを保持する中間プロテクタ部を含み、
   前記第１プロテクタ部、前記第２プロテクタ部、および中間プロテクタ部は、個別の部材であり、
   前記第１プロテクタ部および前記第２プロテクタ部が前記中間プロテクタ部によって結合されることによって、前記外部接続バスバー保持部は、一体化されている、接続モジュール。

Images