(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う一対の電池の側面に配置された正極と負極間を接続する導体を収容する導体ケースの開口を覆う絶縁カバーと、該絶縁カバーの前記電池の側面の下方に配置されて前記絶縁カバーに加わる外力を分散させる分散ブロックとを有して形成され、
前記分散ブロックは、前記絶縁カバーの下部に連なる平板状の基板と、該基板から前記電池側に突出させて前記電池に当接する壁部と、上端から下端に延在する水抜き経路とを有して形成され、該水抜き経路の上端開口部は、前記壁部の上端面に位置されてなる保護カバー。
【請求項２】
前記導体ケースの下部に形成された水抜き部と前記水抜き経路の前記上端開口部との位置を前記電池の配列方向にずらして設けてなる請求項１に記載の保護カバー。
【請求項３】
前記分散ブロックは、複数の隣り合う前記一対の電池に対応する複数の前記導体ケースを互いに連結する連結部の下方に前記水抜き経路の前記上端開口部を位置させて設けてなる請求項１又は２に記載の保護カバー。
【請求項４】
前記分散ブロックは、少なくとも前記一対の電池に対応する前記絶縁カバーに対してそれぞれ設けられ、
前記水抜き経路は、隣り合う前記分散ブロックの間に形成された隙間である請求項１乃至３のいずれかに記載の保護カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護カバーに係り、特に、隣り合う電池の正極と負極を接続するバスバーモジュールの導体ケースを覆う保護カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッドカー等には、電動モータの駆動源として、複数の電池を直列接続して束ねた電池集合体が搭載される。この電池集合体は、複数の電池の正極と負極を隣り合わせて交互に配置し、隣り合う電池の正極と負極間をそれぞれバスバーと称される導体で直列に接続して構成される。各導体は、それぞれ、樹脂製の導体ケースに収容される。各導体ケースは、電池の配列方向に連結して形成され、電池集合体の電極を突出させて、電池集合体の側面に取り付けられる。導体ケースは、導体にアクセス可能な開口が形成され、この開口は外側から絶縁カバーで覆われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６４５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、導体ケースの開口を覆う絶縁カバーは、外力により衝撃を受けると損傷するおそれがある。
【０００５】
そこで、絶縁カバーの下部に、電池側面に当接する強度部材を形成し、絶縁カバーに作用する外力を、強度部材を介して電池側に逃がす構造が考えられる。
【０００６】
一方、導体ケース内では、気温の変動に伴って空気中の水分が結露することがあり、この結露水は、通常、導体ケースの開口又は周壁に形成された水抜き部等から下方に排出される。しかし、導体ケースの下部に強度部材を配置すると、強度部材と導体ケースとの間に溜まった結露水が電池側面を伝って広がり、隣り合う導体に支障が出るおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、結露水の排水を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の保護カバーは、隣り合う一対の電池の側面に配置された正極と負極間を接続する導体を収容する導体ケースの開口を覆う絶縁カバーと、この絶縁カバーの電池の側面の下方に配置されて絶縁カバーに加わる外力を分散させる分散ブロックとを有して形成され、分散ブロックは、絶縁カバーの下部に連なる平板状の基板と、この基板から電池側に突出させて電池に当接する壁部と、上端から下端に延在する水抜き経路とを有して形成され、この水抜き経路の上端開口部は、壁部の上端面に位置されてなることを特徴とする。
【０００９】
このように構成すれば、導体ケース内で生じた結露水は、導体ケースの開口等から流れ落ち、分散ブロックの水抜き経路を流下するから、導体ケースの下方に分散ブロックを配置しても、排水が可能になる。
【００１０】
また、導体ケースの下部に水抜き部を形成した場合は、水抜き経路の上端開口部との位置を電池の配列方向に互いにずらして設けることが好ましい。これによれば、例えば、棒状の導体等の異物が水抜き経路を介して導体ケース内に侵入するのを防ぐことができるから、高圧の導体等に異物が接触するのを防ぐことができ、安全性を確保することができる。
【００１１】
具体的に、分散ブロックは、複数の隣り合う一対の電池に対応する複数の導体ケースを互いに連結する連結部の下方に水抜き経路の上端開口部を位置させて設けられる構成を採用することができる。
【００１２】
また、水抜き経路は、迷路状に形成される構成を採用することができる。このように構成すれば、水抜き経路を非直線状に形成することができるから、導体ケース内に棒状の異物等が侵入するのを防ぐことができる。
【００１３】
また、分散ブロックは、少なくとも一対の電池に対応する絶縁カバーに対してそれぞれ設けられ、隣り合う分散ブロックの間に形成された隙間を水抜き経路とすることができる。このように構成すれば、分散ブロックの内部に水抜き経路を形成しなくてよいから、分散ブロックの構造を単純化できる。また、分散ブロックは、外力を電池集合体の比較的強度の高い電池間の境界近傍に逃がすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導体ケース内で生じた結露水の排水が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の保護カバーの一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】図１を側方からみた断面図である。
【図３】図１を正面からみた断面図である。
【図４】本発明の保護カバーを内側からみた斜視図である。
【図５】本発明の保護カバーの一実施形態を示す外観斜視図である。
【図６】図５の保護カバーを下方からみた外観斜視図である。
【図７】図５を側方からみた断面図である。
【図８】図５を正面からみた断面図である。
【図９】水抜き経路の他の実施形態を示す図である。
【図１０】総電極に接続された導体を収容する導体ケースの上面図である。
【図１１】導体ケースを下方からみた外観斜視図である。
【図１２】導体ケースにケーブルを固定する手順を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明が適用される保護カバーの一実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の保護カバー１１は、電気自動車やハイブリッドカー等の電動機を駆動する直流電源に取り付けて用いられる。直流電源は、薄型に形成されたリチウム電池等の直方体状の電池１３を複数配列して電池集合体１５として形成される。
【００１７】
電池集合体１５は、電池１３を重ね合せて直方体状に形成される。各電池は、互いに対応する両側面の一方の側面に正極を配置し、他方の側面に負極を配置する。図１では、手前側の側面と奥側の側面にそれぞれ電極が配置されている。複数の電池１３は、正極と負極が交互に隣り合うように配置され、隣り合う一対の電池の正極と負極がバスバーと称される導体１７で直列に接続される。なお、電池集合体１５の両端に位置される電池１３には、それぞれ総正極と総負極が配置される。
【００１８】
図２及び図３に示すように、複数の導体１７は、それぞれ絶縁部材である樹脂製の導体ケース１９内に装着されてバスバーモジュール２１を構成する。導体ケース１９は、底板２３から矩形状の周壁２５を立ち上げて形成される。複数の導体ケース１９は、隣り合う導体ケース１９と連結部２７を介して連結され、電池１３の配列方向に配列される。
【００１９】
各電池の正極又は負極は、電池側面から突出する円柱状の正極端子又は負極端子が接続され、これらの電極端子２９の先端側の外周面にはネジが形成され、基端側の外周面には段部３１が形成される。導体ケース１９の底壁２３は、隣り合う電池１３の正極端子と負極端子の位置に合わせて一対の孔３３が穿設され、この孔３３の周縁に各電極端子２９の段部３１が当接するようになっている。各導体１７は、隣り合う電池１３の正極端子と負極端子の位置に合わせて一対の孔３５が穿設され、この孔３５に各電極端子２９を差し込んで各電極端子２９のネジにナット３７を螺合して、各電極端子２９に締結固定するようになっている。なお、各導体１７には、図示していないが、各電池１３の電圧を検知するための電圧検出用端子が重ねられ、この電圧検出用端子に接続された電線が導体ケース１９から引き出されるようになっている。
【００２０】
次に、本実施形態の特徴部である保護カバー１１の構成を説明する。保護カバー１１は、絶縁性を有する樹脂材料で形成され、各導体ケース１９に取り付けられてバスバーモジュール２１を構成する。本実施形態の保護カバー１１は、導体ケース１９の開口３９を覆う絶縁カバー４１と、ブロック状に形成された分散ブロック４３とを有している。
【００２１】
絶縁カバー４１は、平板状の基板４５から側壁４７を電池１３側に立ち上げて、各導体ケース１９の開口３９を覆って形成され、電池１３の配列方向に延在して設けられる。側壁４７には、複数の係止突起４９が形成され、各係止突起４９がそれぞれ導体ケース１９の周壁２５に形成された複数のロック片５１に係止されて、導体ケース１９に取り付けられる。
【００２２】
分散ブロック４３は、絶縁カバー４１の下部に連ねて形成される。この分散ブロック４３は、絶縁カバー４１の基板４５の下部に連なる平板状の基板５３から電池１３側に突出する枠状の側壁５５によって形成される。基板５３は、絶縁カバー４１の基板４５に対して外側に位置して段付状に形成される。本実施形態の分散ブロック４３は、一対の電池１３に対応する絶縁カバー４１の下方にそれぞれ設けられ、基板４５に沿って電池１３の配列方向に配列される。
【００２３】
分散ブロック４３の側壁５５は、断面矩形状をなして絶縁カバー４１の側壁４７よりも電池１３側に突出して設けられ、電池１３と当接して絶縁カバー４１に加わる外力を分散させるようになっている。絶縁カバー４１の内側と分散ブロック４３の内側は、分散ブロック４３の側壁５５によって仕切られている。分散ブロック４３の側壁５５の内側には、基板５３から立ち上がる複数のリブ５７が設けられる。各リブ５７は、側壁５５と連ねて側壁５５を補強し、かつ、電池１３の側面に当接するようになっている。
【００２４】
分散ブロック４３には、それぞれ上端から下端に延在する水抜き経路５９が形成される。本実施形態では、隣り合う分散ブロック４３同士の隙間、つまり、隣り合う分散ブロック４３の対向する側壁５５間の隙間が水抜き経路５９となる。水抜き経路５９は、分散ブロック４３の上端に位置する上端開口部６１と下端に位置する下端開口部６３とを連通して溝状に形成される。本実施形態の上端開口部６１は、隣り合う導体ケース１９を連結する連結部２７の下方に位置されるとともに、絶縁カバー４１の内側に位置している。絶縁カバー４１の内側とは、絶縁カバー４１を形成する基板４５の内面よりも電池１３側を意味する。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、図３に示すように、導体ケース１９内で生じた結露水は、導体ケース１９の周壁２５の先端を伝って分散ブロック４３の上端面となる側壁５５の上に流れ落ちる。しかし、結露水は、分散ブロックの側壁５５の上にある程度溜まると、上端開口部６１から水抜き経路５９を矢印の方向に流下して排水される。したがって、結露水が電池１３の側面等を伝って広がるのを防ぐことができ、導体１７間の不具合を回避できる。
【００２６】
なお、本実施形態の水抜き経路５９は、分散ブロック４３の上端面となる側壁５５に対して、上端開口部６１を上方に位置させているが、上端開口部６１は、上端面となる側壁５５と同じ高さに設定することもできる。また、側壁５５を上端開口部６１に向けて傾斜させて形成することもできる。
【００２７】
本実施形態によれば、絶縁カバー４１に対して設置スペースの余裕がある下方に分散ブロック４３を配置できるから、分散ブロック４３の設計自由度が向上する。したがって、例えば、絶縁カバー４１に外力が作用したときに、分散ブロック４３に外力を分散させて、電池１３側に逃がすことができるから、絶縁カバー４１の変形を抑制し、導体ケース１９の内部に不具合が生じるのを防止できる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、一対の電池に対応する絶縁カバー４１の下部にそれぞれ分散ブロック４３を形成しているから、外力によって電池１３側に押し付けられた分散ブロック４３は、比較的強度の高い電池１３間の境界近傍に外力を逃がすことができる。
【００２９】
ところで、本実施形態のように、分散ブロック４３に水抜き経路５９を設けた場合、水抜き経路５９を介して異物が導体ケース１９に侵入するのを防ぐ必要がある。例えば、この種の電気機器の安全基準としてＩＰ規格（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）が知られている。ＩＰ規格の要求を満たすには、例えば、対象となる隙間に差し込まれた所定の太さの棒材が、活電部（例えば、導体１７や電極端子２９等）と接触しないことが求められる。
【００３０】
この点、本実施形態では、上下方向に延在する水抜き経路５９の上端開口部６１が、導体ケース１９の連結部２７の下方に位置しているから、水抜き経路５９に差し込まれた棒材は、連結部２７と当接するが、導体ケース１９内に侵入することがない。したがって、水抜き経路５９を介して導体ケース１９内に異物が侵入するのを確実に防ぐことができる。
【００３１】
また、本実施形態では、導体ケース１９内で生じた結露水が、導体ケース１９の周壁２５の先端を伝って流れ落ちる例を説明したが、この例に代えて、導体ケース１９の周壁２５に貫通孔又は切り欠き等の水抜き部を形成することもできる。また、水抜き部として、電圧検出用端子に接続された電線を引き出すための切り欠き部を利用することもできる。このように導体ケース１９の周壁２５に水抜き部を形成すれば、導体ケース１９内から結露水を効率よく排水することができ、導体１７の腐食等を防ぐことができる。
【００３２】
また、本実施形態では、隣り合う分散ブロック４３間の隙間を水抜き経路５９としているから、分散ブロック４３内の構造を単純化できる。これに対し、水抜き経路５９は、分散ブロック４３の内部に、例えば、対向する一対のリブ５７間に隙間を設けて、上下方向に横断させて形成することもできる。この場合、水抜き経路５９の上端開口部６１は、ＩＰ規格を満たすために、例えば、導体ケース１９の切り欠き部に対して、電池１３の配列方向に位置をずらして設ける必要がある。
【００３３】
また、本実施形態では、一対の電極１３に対応する絶縁カバー４１の下部にそれぞれ分散ブロック４３を形成する例を説明したが、複数対の電極１３に対応する絶縁カバー４１の下部にそれぞれ分散ブロック４３を形成することもできる。この場合、隣り合う分散ブロック４３間の隙間を水抜き経路としてもよいし、各分散ブロックの内部に水抜き経路を形成してもよい。
【００３４】
次に、本発明が適用される保護カバーの他の実施形態について、図５乃至図９を参照して説明する。本実施形態の保護カバー７１は、上記実施形態の保護カバー１１と分散ブロックの構造が相違しているが、絶縁カバー７３と分散ブロック７５の機能は、基本的に上記実施形態と同じである。なお、本実施形態では、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の保護カバー７１は、絶縁カバー７３と分散ブロック７５が平板状の基板７７で連ねられ、絶縁カバー７３の側壁７９が導体ケース１９に係止される。本実施形態の分散ブロック７５は、基板７７から電池１３側に突出する枠状の側壁８１によりブロック状に形成され、一対の電池１３に対応する絶縁カバー７３の下方にそれぞれ設けられる。分散ブロック７５の側壁８１は、リブで補強されるとともに、絶縁カバー７３の側壁７９よりも電池１３側に突出して電池側面と当接するようになっている。
【００３６】
図８に示すように、本実施形態の分散ブロック７５は、隣り合う分散ブロック７５との間に迷路状の水抜き経路８３が形成される。この水抜き経路８３は、隣り合う分散ブロック７５の側壁８１間に断面Ｔ字状のリブ８５が立ち上げられ、一方の側壁８１ａとリブ８５との間、及び、他方の側壁８１ｂとリブ８５との間の２経路に分かれて形成される。各水抜き経路８３は、各側壁８１からリブ８５に向かって突設する第１突条８７とリブ８５から側壁８１に向かって突設する第２突条８９とを互い違いに突設して迷路が形成される。水抜き経路８３の上端開口部９１は、リブ８５を挟んだ両側に形成され、隣り合う導体ケース１９の連結部２７の下方に位置している。水抜き経路８３の下端開口部９３は、第２突条８９を挟んだ両側に形成される。
【００３７】
本実施形態によれば、水抜き経路８３が非直線経路となるから、ＩＰ規格を満たし、導体ケース１９内に異物が侵入するのを防ぐことができる。また、導体ケース１９内で生じた結露水は、分散ブロック７５の上端面である側壁８１の上に流れ落ち、図８の矢印のように、２つの経路をそれぞれ流下して排水される。
【００３８】
また、水抜き経路８３は、本実施形態の構成に代えて、図９に示すように、様々な迷路状の水抜き経路として形成することができる。図９（ａ）の経路は、下方に向かってジグザグに方向を変えて流下させる水抜き経路９５であり、図９（ｂ）の経路は、２経路を途中から合流させて流下させる水抜き経路９７であり、図９（ｃ）の経路は、１経路を途中から２経路に分離して互いに反対方向に流出させる水抜き経路９９である。
【００３９】
次に、上述した各実施形態にそれぞれ適用される保護カバーの他の実施形態について、図面を参照して説明する。電池集合体１５の両端に位置される電池１３には、それぞれ総正極と総負極が配置される。この総電極の電極端子２９に接続された導体は、専用の導体ケースに収容され、導体ケースの開口が絶縁カバー４１で覆われている。なお、本実施形態では、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図１０に示すように、総正極又は総負極の電極端子１０１に接続されたＬ字状の導体１０３（ＬＡ端子等）は、ケーブル１０５の端末が接続されて、導体ケース１０７に収容され、導体ケース１０７に形成された貫通孔１０９からケーブル１０５が引き出される。しかし、このような構成において、導体ケース１０７から外部に引き出されたケーブル１０５が大きく曲げられた場合、導体ケース１０７がケーブル１０５に押圧されて変形し、その結果、貫通孔１０９とケーブル１０５との間に隙間が生じて、異物が侵入するおそれがある。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、図１１及び図１２に示すように、導体ケース１０７の底板１１１から立ち上がる周壁１１３に、ケーブル１０５を圧入可能な曲率半径を有する断面円弧状の第１圧入溝１１５を形成し、導体ケース１０７に取り付けられる絶縁カバー４１の側壁７９に、ケーブル１０５を圧入可能な曲率半径を有する断面円弧状の第２圧入溝１１７を形成する。第１圧入溝１１５と第２圧入溝１１７は、導体ケース１０７に絶縁カバー４１を被せたときに、ケーブルの軸方向に重なり合うように配置される。また、本実施形態の導体ケース１０７には、第１圧入溝１１５の近傍の周壁１１３にロック片５１が設けられ、絶縁カバー４１の係止突起４９が係止されるようになっている。
【００４２】
次に、図１２を用いて、導体ケース１０７にケーブル１０５を固定する方法を説明する。まず、図１２（ａ）に示すように、導体ケース１０７の第１圧入溝１１５にケーブル１０５を圧入する。続いて、図１２（ｂ）に示すように、導体ケース１０７の周壁１１３の外側に絶縁カバー４１の側壁７９が対向するように、導体ケース１０７に絶縁カバー４１を被せ、絶縁カバー４１の第２圧入溝１１７にケーブル１０５を圧入する。この状態で、絶縁カバー４１の係止突起４９をロック片５１に係止する。
【００４３】
これにより、ケーブル１０５は、上下方向から第１圧入溝１１５と第２圧入溝１１７との間に挟まれる格好で固定されるから、導体ケース１０７から引き出されたケーブル１０５が曲げられたとしても、ケーブル１０５と第１圧入溝１１５及び第２圧入溝１１７との間に隙間が生じることがなく、導体ケース１０７内に異物が侵入するのを防ぐことができ、ＩＰ規格を満たすこともできる。
【００４４】
また、本実施形態の導体ケース１０７は、第１圧入溝１１５の近傍の裏面、つまり、電池側面と対向する面に、電池側面に向かって突出するリブ１１９を設けている。このリブ１１９は、少なくとも、ケーブル１０５を第１圧入溝１１５及び第２圧入溝１１７にそれぞれ圧入するときに、電池側面に当接するようになっている。これによれば、ケーブル１０５を第１圧入溝１１５及び第２圧入溝１１７に圧入するときに、底板１１１が撓むのを抑制できるから、ケーブル１０５の組付作業性を高めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１１  保護カバー
１３  電池
１５  電池集合体
１７  導体
１９  導体ケース
２５  周壁
２７  連結部
２９  電極端子
３９  開口
４１  絶縁カバー
４３  分散ブロック
４７  側壁
５３  基板
５５  側壁
５７  リブ
５９，８３  水抜き経路
６１  上端開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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