(57)【要約】  板状金属からなり、電力供給部又は電力消費部との電力の授受に用いられるバスバー本体（１ａ）と、このバスバー本体（１ａ）と電圧検出線（４）とを電気的に接続させる接続部（７）と、を備え、その接続部（７）は、板状金属の一部を切り起こしてバスバー本体（１ａ）に形成すること。例えば、板状金属は、略矩形であり、接続部（７）は、板状金属に設けたＬの字状の切り込み（５）に囲まれている片部を当該片部の根元側から折り返して形成する。
2015099071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状金属からなり、電力供給部又は電力消費部との電力の授受に用いられるバスバー本体と、
前記バスバー本体と電線とを電気的に接続させる接続部と、
を備え、
前記接続部は、前記板状金属の一部を切り起こして前記バスバー本体に形成することを特徴とするバスバー。
【請求項２】
前記板状金属は、略矩形であり、
前記接続部は、前記板状金属に設けたＬ字状の切り込みによって形成された片部を当該片部の根元側から折り返して形成することを特徴とする請求項１に記載のバスバー。
【請求項３】
前記板状金属は、略矩形であり、
前記接続部は、前記板状金属に設けたコの字状の切り込みに囲まれている片部を当該片部の根元側から折り返して形成することを特徴とする請求項１に記載のバスバー。
【請求項４】
前記バスバー本体は、電池モジュールを構成する電池セルの電極端子に接続されるものであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のバスバー。
【請求項５】
請求項１〜４の内のいずれか１項に記載のバスバーが１列に所定間隔を空けて複数並べられたバスバー群と、
複数の前記バスバーの列方向に沿って所定間隔で並列配置された複数の導体線が収容されているフラットケーブルと、
複数の前記バスバーの列方向に沿って設け、複数の前記バスバーにおける前記フラットケーブルと隣接しているそれぞれの側面部分に固着して複数の当該バスバーを連結させると共に、複数の前記バスバーと前記フラットケーブルとを連結させる連結部と、
を備え、
複数の前記バスバーにおけるそれぞれの前記接続部は、前記フラットケーブルにおける所定の１本の前記導体線に電気的に接続させることを特徴とするバスバーモジュール。
【請求項６】
前記導体線は、電池セルの電圧を検出するための電圧検出線として用いることを特徴とする請求項５に記載のバスバーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバー及びバスバーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力供給部又は電力消費部との電力の授受のために、従来からバスバーが用いられている。そのバスバーには、電線が接続されるものもある。例えば、近年、電力の授受を安全かつ精密に制御するため、電力供給部又は電力消費部の電圧を検出するための電線（電圧検出線）がバスバーに接続されることがある。その一例としては、下記特許文献１に記載されたようなバスバー及びバスバーモジュールが知られている。そのバスバー及びバスバーモジュールは、電池モジュールの電池セルの電圧検出に用いられるものであり、図４及び５を用いて説明する。【０００３】
図４は、図５に示すような電池モジュール１２０の電圧検出に用いるバスバー及びバスバーモジュールを示したものである。ここにおいて、符号１０１は、バスバーである。このバスバー１０１は、銅等の導電性に優れた金属からなり、略矩形の形状をしている。各バスバー１０１の周辺部分には、樹脂からなる連結部１０２が固着されている。この連結部１０２は、隣り合うバスバー１０１が所定の間隔となるように各バスバー１０１を連結させるものである。複数のバスバー１０１は、所定の間隔で１列に並べている。各バスバー１０１には、端子貫通孔１０３が設けられている。各バスバー１０１は、図５において符号１１１で示した各電池セルの電極端子１１２を各端子貫通孔１０３に挿通させた後、ねじ止めされる。それにより、バスバー１０１と電池セル１１１の電極端子１１２は、電気的に接続されるようになる。【０００４】
各バスバー１０１は、端部に適宜設けられる１個の電池セル１１１の電極端子１１２に接続されるものを除き、２個の電池セル１１１の電極端子１１２に接続されるとともに、図５に示すように、電池モジュール１２０における電極端子１１２の対向する各列に各々接続されるバスバー１０１の位置を互いに半ピッチずらすことにより、多数の電池セル１１１が直列に接続されて高電圧が得られる構成となっている。【０００５】
１列に並んだバスバー１０１の上面には、各電池セル１１１の電源電圧を検出するための電圧検出線１０４が複数載置されている。ここにおいて、電圧検出線１０４として用いられる複数の導体線は、フラットケーブルに収容されている。そして、各電圧検出線１０４は、接続部１０５において対応する１つのバスバー１０１と溶接により電気的に接続される。これにより、全体として１つのバスバーモジュール１１０が構成されている。電圧検出線１０４の一端には、コネクタ１０６が設けられている。当該コネクタ１０６を制御装置１１３内の図示しないコネクタに接続することにより、当該制御装置１１３は、各電池セル１１１の電圧を監視し、それに応じて電池モジュール１２０に流れる電流の調整や遮断等の制御を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２１０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような電圧検出線等の電線が接続される従来のバスバーは、当該バスバー上に設けた電線と溶接により電気的に接続される構成となっているため、本来必要とされる電気的導通のための部分に加え、電線を載置するための余分なスペースが必要となっていた。そのため、従来のバスバーは、材料となる銅等の金属を多く消費し、コストアップの原因となるとともに、重量が重くなり、電線が接続されたバスバー、すなわちバスバーモジュールを電池モジュールに取り付ける際の作業性が悪くなってしまう可能性がある。【０００８】
また、バスバーの溶接箇所である平板状の部分は熱抵抗が低いのに対して、電圧検出線として用いられる導体線は一般に細く熱抵抗が高いため、各バスバーと電圧検出線とを溶接する際には、両者を良好に溶接することが難しく、耐久性の低下を引き起こす可能性がある。【０００９】
そこで、本発明は、無駄なスペースを必要とせず、銅等の金属の消費量を少なくし、低コストで作業性の良いバスバー及びバスバーモジュールを提供することを目的とするものである。加えて、本発明は、信頼性の高いバスバー及びバスバーモジュールを実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為、本発明に係るバスバーは、板状金属からなり、電力供給部又は電力消費部との電力の授受に用いられるバスバー本体と、前記バスバー本体と電線とを電気的に接続させる接続部と、を備え、前記接続部は、前記板状金属の一部を切り起こして前記バスバー本体に形成することを特徴としている。【００１１】
ここで、前記板状金属は、略矩形であり、前記接続部は、前記板状金属に設けたＬ字状の切り込みによって形成された片部を当該片部の根元側から折り返して形成することが望ましい。【００１２】
また、前記板状金属は、略矩形であり、前記接続部は、前記板状金属に設けたコの字状の切り込みに囲まれている片部を当該片部の根元側から折り返して形成することが望ましい。【００１３】
また、前記バスバー本体は、電池モジュールを構成する電池セルの電極端子に接続されるものであることが望ましい。【００１４】
また、上記目的を達成する為、本発明に係るバスバーモジュールは、上記のいずれかのバスバーが１列に所定間隔を空けて複数並べられたバスバー群と、複数の前記バスバーの列方向に沿って所定間隔で並列配置された複数の導体線が収容されているフラットケーブルと、複数の前記バスバーの列方向に沿って設け、複数の前記バスバーにおける前記フラットケーブルと隣接しているそれぞれの側面部分に固着して複数の当該バスバーを連結させると共に、複数の前記バスバーと前記フラットケーブルとを連結させる連結部と、を備え、複数の前記バスバーにおけるそれぞれの前記接続部は、前記フラットケーブルにおける所定の１本の前記導体線に電気的に接続させることを特徴としている。【００１５】
ここで、前記導体線は、電池セルの電圧を検出するための電圧検出線として用いることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るバスバー及びバスバーモジュールは、バスバー本体に電線を載置するための余分なスペースが不要となるから、バスバー本体の材料となる金属の消費量を削減することができ、また、重量も削減することができ、低コスト及び作業性の向上を実現することができる。また、本発明に係るバスバー及びバスバーモジュールは、電線と良好な電気的接続を行うことができ、信頼性の向上を実現することができる。さらに、本発明に係るバスバー及びバスバーモジュールは、電線との接続のために接続用の部材を別途設ける必要がないため、更なるコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るバスバー及びバスバーモジュールの斜視図である。
【図２】図２は、図１のバスバー及びバスバーモジュールが適用される電池モジュールの上面図である。
【図３】図３は、図１のバスバー及びバスバーモジュールが適用される電池モジュールの斜視図である。
【図４】図４は、従来のバスバー及びバスバーモジュールの斜視図である。
【図５】図５は、図４の従来のバスバー及びバスバーモジュールが適用される電池モジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るバスバー及びバスバーモジュールの実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、電池モジュールに用いられる電圧検出用のバスバー及びバスバーモジュールを例示したものである。また、図２及び３は、各々図１のバスバー及びバスバーモジュールが適用される電池モジュールの上面図及び斜視図である。
【００１９】
図１において、符号１は本実施形態に係るバスバーである。バスバー１は、銅等の導電性に優れた略矩形の板状金属からなる。各バスバー１は、１列に所定間隔を空けて並べられたバスバー群をなしている。複数のバスバー１には、その列方向に沿って樹脂からなる連結部２（２−１、２−２）が設けられている。連結部２（２−１、２−２）は、各バスバー１の列方向に沿う側面部分にそれぞれ固着されている。バスバー群は、この連結部２により、複数のバスバー１が所定の間隔で連結される構造となっている。
【００２０】
各バスバー１は、図２及び３において符号１１で示した複数の電池セルを備えた電池モジュール２０に取付けられている。電池モジュール２０とは、それぞれの電池セル１１における何れか一方の電極端子１２が一列に並べられ、かつ、他方の電極端子１２が一列に並べられるように、それぞれの電池セル１１を同一方向に重ね合わせたものである。例えば、この電池モジュール２０としては、それぞれの電極端子１２の列において、正極端子と負極端子とを交互に配置したものや、同極のものを並べて配置したものなどが知られている。電池モジュール２０においては、その複数の電池セル１１が直列や並列に接続されるように、所定の複数の電池セルが有する何れか一方の電極端子１２同士をバスバー１などの接続部材で接続する。その接続部材は、同一方向に重ね合わされた複数の電池セルの内の当該同一方向に連なる少なくとも２つの電池セルに設けた電極端子１２であり、その同一方向に並んでいる電極端子１２同士を電気的に接続するものである。具体的に、各バスバー１には、端子貫通孔３が設けられている。各バスバー１は、各電池セル１１の電極端子１２を各端子貫通孔３に挿通させた後、ねじ止めされる。それにより、バスバー１と電池セル１１の電極端子１２は、電気的に接続されるようになる。
【００２１】
各バスバー１は、電池セル１１の重ね合わせ方向における両端部に適宜設けられる１個の電池セル１１の電極端子１２に接続されるもの（図１〜３においては省略されている。）を除き、隣り合う２個の電池セル１１の電極端子１２に接続され、図２及び３に示すように、電池モジュール２０における電極端子１２の対向する各列に各々接続されるバスバー１の位置を互いに半ピッチずらすことにより、多数の電池セル１１が直列に接続されて高電圧が得られる構成となっている。尚、その電池セル１１の重ね合わせ方向における両端部の電池セル１１の電極端子１２に接続されるバスバーとは、電池モジュール２０としての両端に配置される正極端子と負極端子とに対して各々接続される接続部材のことである。
【００２２】
本実施形態においては、各電池セル１１が樹脂製のセパレータ１３により分離されるとともに、当該セパレータ１３の上面における電極端子１２と対応する位置（隣り合う電極端子１２の間）に１つの仕切り部１４が設けられる。セパレータ１３は、隣接するセパレータ１３の仕切り部１４が互いに異なる位置となるように設置されている。そのようにすることにより、後記する電圧検出線４が接続されたバスバー１、すなわちバスバーモジュール１０を電池モジュール２０に取り付ける際には、各バスバー１間の間隙部９に仕切り部１４が貫通するように取り付けるだけで、電極端子１２の対向する各列に各々接続されるバスバー１の位置を互いに半ピッチずらして設置することが可能となっている。
【００２３】
本実施形態に係るバスバー１には、電線が電気的に接続されている。その電線は、電池状態の確認用のものとして利用することもできれば、充放電時の送電用のものとして利用することもできる。この例示では、電池状態の確認用の電線として、各電池セル１１の電源電圧を検出するための電圧検出線４が複数設けられている。当該電圧検出線４の形状や構造については特に限定されるものではないが、本実施形態においては、電圧検出線４として用いられる複数の導体線がフラットケーブルに収容される構造となっている。そのフラットケーブルには、複数のバスバー１の列方向に沿って所定間隔で並列配置された複数の導体線が収容されている。その複数の導体線は、合成樹脂で被覆されることによって内部に収容される。フラットケーブルは、バスバー１の列に沿って設けられ、連結部２−１を介して各バスバー１と固着される。連結部２−１は、複数のバスバー１におけるフラットケーブルと隣接しているそれぞれの側面部分に固着して、複数のバスバー１とフラットケーブルとを連結させる。ここでは、このようにして、全体として１つのバスバーモジュール１０が構成されている。
【００２４】
本実施形態においては、電圧検出線４の一端にコネクタ８が設けられ、当該コネクタ８を図示しない制御装置内のコネクタに接続することにより、当該制御装置が、各電池セル１１の電圧を監視し、それに応じて電池モジュール２０に流れる電流の調整や遮断等の制御を行うことが可能となっている。
【００２５】
各バスバー１は、バスバー本体１ａを構成する略矩形の板状金属の一部を切り起こすことによって、接続部７をバスバー本体１ａに形成する。バスバー群における端のバスバー１は、その板状金属にＬ字状の切り込み５を設け、当該切り込み５によって形成された部分（片部）を根元側の折り返し部６で折り返すことにより形成された接続部７を備える。また、隣り合うバスバー１の間に形成される接続部７は、板状金属に設けたコの字状の切り込み５に囲まれている片部を当該片部の根元側の折り返し部６で折り返して形成する。これらの接続部７は、対応する所定の１本の電圧検出線４と電気的に接続される。これにより、各バスバー１の電圧を電圧検出線４にて検出することが可能となっている。接続部７と電圧検出線４との接続の手法については問わないが、本実施形態においては、接続部７と電圧検出線４とが溶接により電気的に接続されている。尚、コの字状の切り込み５は、隣り合うバスバー１同士を分断させるものであると共に、この切り込み５に囲まれている片部を折り返すことで間隙部９をなす。
【００２６】
バスバー１、連結部２及び電圧検出線４からなるバスバーモジュール１０をどのような方法で製造するのかについては、特に限定されるものではないが、本実施形態においては、押出成形により、バスバー１となる板状金属、連結部２及び電圧検出線４として用いられる複数の導体線を収容するフラットケーブルを一体的に形成し、次いで、当該板状金属に間隙部９及び切り込み５を有するコの字状の切り込みを形成した後に、コの字状の切り込みに囲まれている片部を当該片部の根元側から折り返して接続部７を形成することにより、図１に記載された構造のバスバーモジュール１０を得ている。
【００２７】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。図４に示した従来のバスバーは、電圧検出線がバスバーの上面に載置される構造であるため、本来必要とされる電気的導通のための部分に加え、電圧検出線を載置するための余分なスペースを設ける必要があった。これに対して、本実施形態に係るバスバー１は、本来必要とされる電気的導通のための部分だけで十分であり、電圧検出線４のための余分なスペースを設ける必要がない。
【００２８】
したがって、バスバー１は、その材料となる銅等の金属の消費量を減らすことができ、コストの低減が可能となるとともに、重量が軽くなるため、電圧検出線４が接続された複数のバスバー１、すなわちバスバーモジュール１０を電池モジュール２０に取り付ける際の作業性を向上することができる。また、本実施形態においては、上述した接続部７が形成されているので、バスバー１と電圧検出線４とを接続するための部材を別途用意する必要がなく、更なるコストダウンが可能となる。
【００２９】
また、従来のバスバーにおいては、熱抵抗が低い平板状の部分と熱抵抗が高い電圧検出線とを溶接する必要があり、両者を良好に溶接することが難しかった。これに対して、本実施形態においては、バスバー１の溶接箇所が接続部７であるため、平板状の部分と比べて熱抵抗が高く、バスバー１と電圧検出線４とを良好に溶接することができる。
【００３０】
したがって、本実施形態に係るバスバー１は、電圧検出線４との電気的接続を維持することができ、また、電圧検出線４を絶縁する樹脂による絶縁性も維持することができる。このため、本実施形態に係るバスバー１は、これを用いることにより、信頼性の高い電圧検出が可能となる。さらに、本実施形態に係るバスバー１を用いてバスバーモジュール１０を構成することにより、低コストで作業性が良く、信頼性の高いバスバーモジュールを提供することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、各バスバー１に設けられる接続部７の長さを同一としているが、各バスバー１と接続する電圧検出線４の位置に応じて、接続部７の長さを異なるものとしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、電圧検出線４として用いられる複数の導体線がフラットケーブルに収容されているが、それに限らず、例えば、各電圧検出線４を独立して設けてもよく、また、複数のフラットケーブルを重ねた形態としてもよい。さらに、複数の電圧検出線４は、必ずしもバスバー１の片側のみに設ける必要はなく、バスバー１の両側に設ける構成としてもよい。
【００３３】
また、本実施形態のバスバー１及びバスバーモジュール１０は、電池モジュール２０に適用されるものであるが、同様の構造のバスバー及びバスバーモジュールを、電力供給部又は電力消費部との電力の授受に用いられる電圧検出線接続用バスバー及びバスバーモジュール一般に適用できることは、当業者にとって明らかである。また、本実施形態のバスバー１及びバスバーモジュール１０は、電極端子１２と接続するための端子貫通孔３が設けられているが、そのような孔を設けることなく、電極端子１２に溶接により接合してもよい。また、本実施形態においてはバスバー１が略矩形であるが、バスバーは、どのような形状であってもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、接続部７を略１８０度折り曲げて形成する構成としているが、折り曲げる角度は任意である。接続部は、例えば９０度折り曲げてバスバー本体１ａと垂直に形成し、電圧検出線４を接続する構成としてもよい。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について図面を用いて詳述してきたが、上記実施形態は単なる例示にすぎないものであり、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００３６】
１  バスバー
１ａ  バスバー本体
２，２−１，２−２  連結部
４  電圧検出線（電線）
５  切り込み
６  折り返し部
７  接続部
９  間隙部
１０  バスバーモジュール
１１  電池セル
１２  電極端子
２０  電池モジュール
【図１】
2015099071.tif 000003
【図２】
2015099071.tif 000004
【図３】
2015099071.tif 000005
【図４】
2015099071.tif 000006
【図５】
2015099071.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月25日(2016.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状金属からなり、電力供給部又は電力消費部との電力の授受に用いられるバスバー本体と、
前記バスバー本体と電線とを電気的に接続させる接続部と、
を備え、
前記接続部は、前記板状金属の一部を切り起こして形成された片部を、該片部の根元側で前記バスバー本体に沿って並列配置される前記電線に対して電気的に接続させるべく、前記片部の根元側から折り返して前記バスバー本体に形成することを特徴とするバスバー。
【請求項２】
前記板状金属は、略矩形であり、
前記接続部は、前記板状金属に設けたＬ字状の切り込みによって形成された前記片部を当該片部の根元側から折り返して形成することを特徴とする請求項１に記載のバスバー。
【請求項３】
前記板状金属は、略矩形であり、
前記接続部は、前記板状金属に設けたコの字状の切り込みに囲まれている前記片部を当該片部の根元側から折り返して形成することを特徴とする請求項１に記載のバスバー。
【請求項４】
前記バスバー本体は、電池モジュールを構成する電池セルの電極端子に接続されるものであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のバスバー。
【請求項５】
請求項１〜４の内のいずれか１項に記載のバスバーが１列に所定間隔を空けて複数並べられたバスバー群と、
複数の前記バスバーの列方向に沿って所定間隔で並列配置された複数の導体線が収容されているフラットケーブルと、
複数の前記バスバーの列方向に沿って設け、複数の前記バスバーにおける前記フラットケーブルと隣接しているそれぞれの側面部分に固着して複数の当該バスバーを連結させると共に、複数の前記バスバーと前記フラットケーブルとを連結させる連結部と、
を備え、
複数の前記バスバーにおけるそれぞれの前記接続部は、前記フラットケーブルにおける所定の１本の前記導体線に電気的に接続させることを特徴とするバスバーモジュール。
【請求項６】
前記導体線は、電池セルの電圧を検出するための電圧検出線として用いることを特徴とする請求項５に記載のバスバーモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成する為、本発明に係るバスバーは、板状金属からなり、電力供給部又は電力消費部との電力の授受に用いられるバスバー本体と、前記バスバー本体と電線とを電気的に接続させる接続部と、を備え、前記接続部は、前記板状金属の一部を切り起こして形成された片部を、該片部の根元側で前記バスバー本体に沿って並列配置される前記電線に対して電気的に接続させるべく、前記片部の根元側から折り返して前記バスバー本体に形成することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ここで、前記板状金属は、略矩形であり、前記接続部は、前記板状金属に設けたＬ字状の切り込みによって形成された前記片部を当該片部の根元側から折り返して形成することが望ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、前記板状金属は、略矩形であり、前記接続部は、前記板状金属に設けたコの字状の切り込みに囲まれている前記片部を当該片部の根元側から折り返して形成することが望ましい。
【国際調査報告】
2015099071.tif 000008
2015099071.tif 000009
2015099071.tif 000010
2015099071.tif 000011