(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子を複数並べてなる蓄電素子群と、
一端部が前記蓄電素子に接続され前記蓄電素子の状態を検知する検知電線と、
前記検知電線の前記蓄電素子に接続される一端部とは反対側の他端部に接続される検知線側コネクタと、
前記検知線側コネクタに嵌合することで前記検知電線と外部機器とを電気的に接続する機器側コネクタと、
前記蓄電素子群の前記検知電線が配される側の面を覆うカバーと、を備え、
前記カバーには、前記検知線側コネクタと前記機器側コネクタとを嵌合させた状態で固定するコネクタ固定部と、前記検知電線を前記カバーと重なる方向に折り返す折り返し案内部と、が設けられており、
前記検知電線は、前記折り返し案内部の外面に沿って折り返されている蓄電モジュール。
【請求項２】
前記カバーには前記機器側コネクタから導出される機器側電線を固定する電線固定部を設けた請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記カバーに取り付けられて前記検知電線を保護する電線保護部材を備える請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電気自動車やハイブリッド車両に搭載される動力用の蓄電モジュールは、一般に、バスバー等の接続部材を介して多数の蓄電素子を直列接続して構成されている。この種の蓄電モジュールでは、蓄電素子の状態を検知するための電線（検知用電線）を、蓄電素子に接続する場合がある（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、一端部が接続部材に設けた挟持片に接続された検知用電線は、接続ユニットに設けた電線通し凹部を通されたのち電線収容溝に配されており、検知用電線の他端部は電池コントロールユニット（ＥＣＵ）等の機器（他の機器）と電気的に接続されている。
【０００５】
ところで、検知用電線と他の機器とを電気的に接続するために、コネクタを用いることがある。このような場合、検知用電線に接続されたコネクタと、他の機器に接続されたコネクタとを嵌合させるスペースや、検知用電線および他の機器側の電線を配索するスペースが必要であり、蓄電モジュール自体が大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明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、小型化可能な蓄電モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、蓄電素子を複数並べてなる蓄電素子群と、一端部が前記蓄電素子に接続され前記蓄電素子の状態を検知する検知電線と、前記検知電線の前記蓄電素子に接続される一端部とは反対側の他端部に接続される検知線側コネクタと、前記検知線側コネクタに嵌合することで前記検知電線と外部機器とを電気的に接続する機器側コネクタと、前記蓄電素子群の前記検知電線が配される側の面を覆うカバーと、を備え、前記カバーには、前記検知線側コネクタと前記機器側コネクタとを嵌合させた状態で固定するコネクタ固定部と、前記検知電線を前記カバーと重なる方向に折り返す折り返し案内部と、が設けられており、前記検知電線は、前記折り返し案内部の外面に沿って折り返されている蓄電モジュールである。
【０００８】
本発明においては、検知電線が接続された検知線側コネクタと機器側コネクタとが嵌合して、検知電線と他の機器とが電気的に接続されるようになっており、蓄電素子群の検知電線が配される側の面を覆うカバーには、検知線側コネクタと機器側コネクタとを嵌合させた状態で固定するコネクタ固定部が設けられている。
【０００９】
したがって、本発明によれば、検知線側コネクタおよび機器側コネクタとを嵌合させた状態としてからカバーに設けたコネクタ固定部に固定すればよいので、蓄電モジュール内にコネクタ嵌合のためのスペースは不要であるうえに、他の機器側の電線（機器側電線）をカバーに沿って配することも可能である。その結果、本発明によれば小型化可能な蓄電モジュールを提供することができる。
また、検知電線を折り返し案内部に沿って折り返すことができ、検知電線が折れ曲がることによる電線外傷等の電線へのダメージを防止することができる。
【００１０】
本発明は以下の構成であってもよい。
前記カバーには前記機器側コネクタから導出される機器側電線を固定する電線固定部を設けてもよい。
このような構成とすると、嵌合状態のコネクタが、コネクタ固定部と電線固定部とによりカバーに固定されるので、コネクタ固定部にかかる負荷を軽減することができる。
【００１１】
蓄電モジュールは、前記カバーに取り付けられて前記検知電線を保護する電線保護部材を備えていてもよい。
このような構成とすると、カバーの外側に露出している検知電線を他の部材等との接触から保護することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化可能な蓄電モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１の蓄電モジュールを正面側から表した斜視図
【図２】蓄電モジュールの背面図
【図３】蓄電モジュールの一部断面図
【図４】蓄電素子群に保持部材を取り付けた様子を示す斜視図
【図５】蓄電素子群に保持部材を取り付けた様子を示す背面図
【図６】検知電線を折り返す前の蓄電モジュールを正面側から表した斜視図
【図７】検知電線を折り返す前の蓄電モジュールの背面図
【図８】検知線側コネクタと機器側コネクタとを嵌合させ、カバーに固定した状態を示す斜視図
【図９】検知線側コネクタと機器側コネクタとを嵌合させ、カバーに固定した状態を示す背面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。図面においては、複数の同一部材のうち一の部材にのみ符号を付し、他の同一部材については符号を省略する場合がある。以下の説明において、図２における上側を上とし、下側を下とし、図１における右側を前方（正面側）とし左側を後方（背面側）とする。
【００１６】
本実施形態の蓄電モジュール１０は、蓄電素子１２を複数（本実施形態では、２４個）上下方向に並べてなる蓄電素子群１１と、一端部が蓄電素子１２に接続され蓄電素子１２の状態を検知する検知電線Ｗ１と、検知電線Ｗ１の他端部に接続される検知線側コネクタ５５と、検知線側コネクタ５５に嵌合する機器側コネクタ５０と、蓄電素子群１１の検知電線Ｗ１が配される側の面を覆うカバー４０と、を備える。
【００１７】
（蓄電素子１２）
蓄電素子群１１を構成する蓄電素子１２としては、二次電池、キャパシタ、コンデンサ等、必要に応じて任意の蓄電素子１２を用いることができる。本実施形態に係る蓄電素子１２としては、二次電池が用いられている。
【００１８】
蓄電素子１２は、上方から見て略長方形状をなしている。蓄電素子１２は、略長方形状をなす一対のラミネートフィルムの側縁を溶着してなる容器１４と、容器１４の内部に収容された図示しない蓄電要素と、容器１４の内部において蓄電要素に接続されるとともに、容器１４の側縁から外部に導出される正極および負極のリード端子１３と、を備える。
【００１９】
蓄電素子１２は、２個ずつ極性の同じリード端子１３が上下に配されるように積層され、接続部材３０を介して並列に接続されている。詳細は図示しないが、蓄電素子群１１において、前方のリード端子１３は上から順に負極、負極、正極、正極、負極、負極…の順に並んでおり、後方のリード端子１３は上から順に、正極、正極、負極、負極、正極、正極…の順に並んでいる。
【００２０】
上端部に配される蓄電素子１２の負極リード端子１３Ｂおよび、下端部に配される蓄電素子１２の正極リード端子１３Ａには、それぞれ、外部機器（図示せず）と電気的に接続される外部接続バスバー３６が電気的に接続される。外部機器としては、たとえば、別の蓄電モジュール１０やインバータ等があげられる。
【００２１】
蓄電素子群１１のリード端子１３が導出される側の面（図１の前方の面と後方の面）には、それぞれ、配線モジュール２０が取り付けられている。
【００２２】
（配線モジュール２０）
配線モジュール２０は蓄電素子群１１に取り付けられて、複数の蓄電素子１２を電気的に接続するためのものである。配線モジュール２０は、蓄電素子１２のリード端子１３に接続されて複数の蓄電素子１２を電気的に接続する接続部材３０と、接続部材３０を保持する保持部材２１と、を備える。
【００２３】
（保持部材２１）
接続部材３０を保持する保持部材２１は絶縁材料からなる。本実施形態では、蓄電素子群１１には、複数の保持部材２１を連結してなるものが取り付けられる。
【００２４】
図４における上端に配される保持部材２１には、上から２番目の保持部材２１に設けた連結孔２２に嵌りこんで連結される連結突部２３が設けられている。また図４における下端に配される保持部材２１には、下から２段目の保持部材２１の連結突部２３を受け入れる連結孔２２が設けられている。
【００２５】
上下の端部に配される保持部材２１以外の保持部材２１には上方の保持部材２１の連結突部２３を受け入れる連結孔２２と、下方の保持部材２１の連結孔２２に嵌りこむ連結突部２３がそれぞれ設けられている。
【００２６】
また、上端に配される保持部材２１および下端に配される保持部材２１には、カバー４０のカバー取付孔４３に嵌りこむカバー取付突部２４が外側方向に突出して形成されている。
【００２７】
各保持部材２１には、図５に示すように、検知端子３７のバレル部３９を固定する端子固定部２７と、検知端子３７に接続される検知電線Ｗ１を導出する電線導出部２８と、当該検知電線Ｗ１が配索される電線配索部２９とが設けられている。
【００２８】
検知端子３７は蓄電素子１２の電圧等を検知するためのものであって、接続部材３０を介して蓄電素子１２のリード端子１３と電気的に接続されている。検知端子３７は、接続部材３０に取り付けられる取付爪３８と、検知電線Ｗ１の一端部が接続されるバレル部３９とを有する。
【００２９】
（検知電線Ｗ１）
検知電線Ｗ１は導体を絶縁樹脂製の被覆材により被覆してなる。詳細は図示しないが、検知電線Ｗ１の導体は、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属材料からなる。検知電線Ｗ１の端部（一端部および他端部）においては、被覆材を剥離除去することにより導体が露出している。
【００３０】
検知電線Ｗ１の一端部は、検知端子３７および接続部材３０を介して蓄電素子１２と電気的に接続されている。検知電線Ｗ１の他端部（蓄電素子１２に接続される一端部とは反対側の他端部の一例）は、検知線側コネクタ５５に収容された端子（図示せず）と接続されている。検知電線Ｗ１は保持部材２１の電線導出部２８から導出され、電線配索部２９に配索されている。
【００３１】
（検知線側コネクタ５５）
検知線側コネクタ５５は図３に示すように、検知電線Ｗ１に接続された端子を収容するハウジング５６を有する。検知線側コネクタ５５のハウジング５６には機器側コネクタ５０のハウジング５１に設けた係止孔５３に係止される係止突部５７が設けられている。
【００３２】
（機器側コネクタ５０）
機器側コネクタ５０は、電池コントロールユニット（ＥＣＵ）等の他の機器に接続された機器側電線Ｗ２と接続された端子（図示せず）を収容するハウジング５１を有する。機器側コネクタ５０のハウジング５１は検知線側コネクタ５５のハウジング５６が嵌合する嵌合凹部５２を備える。嵌合凹部５２には検知線側コネクタ５５のハウジング５６の係止突部５７を受け入れて係止する係止孔５３が形成されている。機器側コネクタ５０と検知線側コネクタ５５との嵌合が完了すると、検知線側コネクタ５５の係止突部５７が機器側コネクタ５０の係止孔５３に係止されるようになっている。
【００３３】
機器側コネクタ５０のハウジング５１の、検知電線Ｗ１を折り返した際にカバー４０側に配される面には、カバー４０に形成された固定孔４１（コネクタ固定部の一例）に係止される固定突部５４が設けられている。
【００３４】
（接続部材３０）
蓄電素子１２のリード端子１３が接続される接続部材３０は、図５に示すように、正極リード端子１３Ａに接続されるとともに正極リード端子１３Ａと同じ金属材料からなる第１金属部３１と、負極リード端子１３Ｂに接続されるとともに負極リード端子１３Ｂと同じ金属材料からなる第２金属部３５と、を接合してなる。第１金属部３１と第２金属部３５とは、たとえば冷間圧接や溶接等公知の方法により接合される。本実施形態において第１金属部３１はアルミニウムまたはアルミニウム合金製の金属板材からなり、第２金属部３５は銅または銅合金製の金属板材からなる。
【００３５】
接続部材３０において、第１金属部３１および第２金属部３５は、それぞれ、リード端子１３と接合される端子接合部３２と、第１金属部３１と第２金属部３５とが接合される部材接合部３４とを有する。接続部材３０の端子接合部３２には、検知端子３７を取り付ける長方形状の端子取付孔３２Ｂが形成されている。また、詳細は図示しないが、接続部材３０の４つの角部には保持部材２１に固定される固定部３３が設けられている。
【００３６】
蓄電素子群１１の前方において、上から２つの負極リード端子１３Ｂは第２金属部３５のみからなる端部接続部材３０Ａの端子接合部３２に接合されており、下から２つの正極リード端子１３Ａが第２金属部３５のみからなる端部接続部材３０Ａの端子接合部３２に接合されている。これら以外のリード端子１３は第１金属部３１と第２金属部３５とを接合してなる接続部材３０の端子接合部３２に２つずつ接合されている。
【００３７】
リード端子１３と接続部材３０の端子接合部３２との溶接方法およびリード端子１３と外部接続バスバー３６との溶接方法としては、レーザー溶接、超音波溶接等の方法があげられる。
【００３８】
（カバー４０）
蓄電モジュール１０は、図１に示すように、蓄電素子群１１の検知電線Ｗ１が配される側の面（正面と背面）に配される絶縁樹脂製のカバー４０を備える。
【００３９】
図６および図７に示すように、蓄電素子群１１の正面側カバー４０Ａおよび背面側カバー４０Ｂには、それぞれ、検知線側コネクタ５５と機器側コネクタ５０とを嵌合させた状態で固定する固定孔４１（コネクタ固定部の一例）が設けられている。カバー４０に形成された固定孔４１には機器側コネクタ５０のハウジング５１に形成された固定突部５４が係止されるようになっている。固定孔４１に固定突部５４を係止することで検知線側コネクタ５５と機器側コネクタ５０とが嵌合状態で固定される。
【００４０】
また、正面側のカバー４０Ａおよび背面側のカバー４０Ｂには、機器側コネクタ５０のハウジング５１から導出される機器側電線Ｗ２を固定する一対の電線固定片４２（電線固定部の一例）が設けられている。
【００４１】
正面側のカバー４０Ａの下端部および背面側のカバー４０Ｂの下端部には検知電線Ｗ１を上側（カバー４０と重なる方向）に折り返す折り返し案内部４５が設けられている。折り返し案内部４５の上側と下側には方形状の切欠部４６が形成されている。折り返し案内部４５の上側の切欠部４６と折り返し案内部４５においては検知電線Ｗ１が露出状態で配されるため、この部分には検知電線Ｗ１を保護する電線保護部材４８が取り付けられるようになっている。電線保護部材４８を切欠部４６に嵌めこむことにより、検知電線Ｗ１が覆われる。
【００４２】
さらに正面側のカバー４０Ａおよび背面側のカバー４０Ｂには、保持部材２１のカバー取付突部２４を受け入れるカバー取付孔４３が設けられている（図１を参照）。
【００４３】
正面側カバー４０Ａの上端と下端には外部接続バスバー３６が導出されるバスバー導出孔４４が設けられている。外部接続バスバー３６は、銅又は銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電性の金属材料からなり、外部機器と電気的に接続される接続孔３６Ａが貫通して設けられている。
【００４４】
（蓄電モジュール１０の組み立て方法）
２４個の蓄電素子１２のリード端子１３の端部を略垂直下方に屈曲させておき、上下に隣り合う２つのリード端子１３が同極性となるように積層する。検知電線Ｗ１の一端部に検知端子３７のバレル部３９を圧着させたものを用意する。機器側コネクタ５０を用意しておく。
【００４５】
接続部材３０を１１個と端部接続部材３０Ａを２個用意し、所定の保持部材２１に取り付け固定する。複数の保持部材２１を連結して１枚のプレート状とし、保持部材２１に固定された接続部材３０の端子取付孔３２Ｂに検知端子３７の取付爪３８を差し込むとともに保持部材２１の端子固定部２７に検知端子３７のバレル部３９を固定し、電線導出部２８から検知電線Ｗ１を導出させると検知端子３７が固定される。
【００４６】
次に、各検知端子３７に接続されている検知電線Ｗ１を保持部材２１の電線配索部２９に配索し、検知電線Ｗ１の他端部に検知線側コネクタ５５の端子を接続してハウジング５６に収容して、蓄電素子群１１の前方と後方に取り付ける配線モジュール２０を作製する。
【００４７】
続いて配線モジュール２０を蓄電素子群１１の前方と後方に配し、リード端子１３と接続部材３０の端子接合部３２とをレーザー溶接等の溶接方法により接合する。このとき前方に取り付ける配線モジュール２０には、外部接続バスバー３６も接続する。
【００４８】
次に、正面側カバー４０Ａと背面側カバー４０Ｂとを取り付けると、図６および図７に示すように、保持部材２１の電線配索部２９に配索されている検知電線Ｗ１が、折り返し案内部４５の上下に形成されている切欠部４６において露出状態で配される。
【００４９】
次に、検知線側コネクタ５５と機器側コネクタ５０とを嵌合させ、カバー４０の下方に出ている検知電線Ｗ１を折り返し案内部４５のところで折り返す。検知線側コネクタ５５と機器側コネクタ５０との嵌合が完了すると、検知線側コネクタ５５の係止突部５７が機器側コネクタ５０の係止孔５３に係止され、抜け止めされる。
【００５０】
次に、検知線側コネクタ５５と嵌合状態に至った機器側コネクタ５０の固定突部５４をカバー４０に設けた固定孔４１に嵌めこみ固定し、機器側コネクタ５０のハウジング５１から導出された機器側電線Ｗ２を一対の電線固定片４２により固定する。そうすると図８及び図９に示すように嵌合状態のコネクタ５０，５５は固定孔４１と、電線固定片４２とによりカバー４０に固定される。次に電線保護部材４８をカバー４０に形成された切欠部４６に嵌めこんで検知電線Ｗ１を覆うと、図１に示す蓄電モジュール１０が得られる。
【００５１】
（本実施形態の作用、効果）
次に、本実施形態の作用、効果について説明する。
本実施形態においては、検知線側コネクタ５５と機器側コネクタ５０とが嵌合して、検知電線Ｗ１と他の機器とが電気的に接続されるようになっており、蓄電素子群１１の検知電線Ｗ１が配される側の面を覆うカバー４０には、検知線側コネクタ５５と機器側コネクタ５０とを嵌合させた状態で固定する固定孔４１（コネクタ固定部）が設けられている。したがって、本実施形態によれば、検知線側コネクタ５５および機器側コネクタ５０とを嵌合させた状態としてからカバー４０に設けた固定孔４１に固定すればよいので、蓄電モジュール１０内にコネクタ嵌合のためのスペースは不要であるうえに、機器側電線Ｗ２をカバー４０に沿って配することも可能である。その結果、本実施形態によれば小型化可能な蓄電モジュール１０を提供することができる。
【００５２】
また、本実施形態は、カバー４０には機器側コネクタ５０から導出される機器側電線Ｗ２を固定する電線固定片４２が設けられているから、嵌合状態のコネクタ５０，５５が、固定孔４１と電線固定片４２とによりカバー４０に固定されるので、固定孔４１にかかる負荷を軽減することができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、蓄電モジュール１０は、カバー４０に取り付けられて検知電線Ｗ１を保護する電線保護部材４８を備えているから、カバー４０の外側に露出している検知電線Ｗ１を他の部材等との接触から保護することができる。
【００５４】
さらに、本実施形態によれば、カバー４０には、検知電線Ｗ１をカバー４０と重なる方向に折り返す折り返し案内部４５が形成されているから、検知電線Ｗ１を折り返し案内部４５に沿って容易に折り返すことができ、検知電線Ｗ１が折れ曲がることによる電線外傷等の電線へのダメージを防止することができる。
【００５５】
＜他の実施形態＞
本明細書で開示の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であってもよい。
（１）上記実施形態では、機器側コネクタ５０から導出される機器側電線Ｗ２を固定する電線固定片４２を設けたカバー４０を示したが、電線固定部を備えないカバーであってもよい。
（２）上記実施形態では、カバー４０に取り付けられて検知電線Ｗ１を保護する電線保護部材４８を備えるものを示したが、電線保護部材を備えない構成であってもよい。
（３）上記実施形態では、検知電線Ｗ１をカバー４０と重なる方向に折り返す折り返し案内部４５が形成されているカバー４０を示したが、参考例として、折り返し案内部が形成されていないカバーであってもよい。
（４）上記実施形態では、２４個の蓄電素子１２からなる蓄電素子群１１を示したが、蓄電素子群を構成する蓄電素子の数は２４個未満でも２４個より多くてもよい。
（５）上記実施形態では、蓄電素子１２を２個ずつ並列に接続したものを示したが、全ての蓄電素子を直列に接続してもよいし、蓄電素子を３個以上並列に接続してもよい。
（６）上記実施形態では蓄電素子１２として二次電池を用いる例を示したが、蓄電素子としてキャパシタ、コンデンサ等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０…蓄電モジュール
１１…蓄電素子群
１２…蓄電素子
３７…検知端子
４０…カバー
４０Ａ…正面側カバー
４０Ｂ…背面側カバー
４１…固定孔（コネクタ固定部）
４２…電線固定片（電線固定部）
４５…折り返し案内部
４６…切欠部
４８…電線保護部材
５０…機器側コネクタ
５１…ハウジング
５２…嵌合凹部
５３…係止孔
５４…固定突部
５５…検知線側コネクタ
５６…ハウジング
５７…係止突部
Ｗ１…検知電線
Ｗ２…機器側電線
【図１】
0006330633.tif 000002
【図２】
0006330633.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006330633.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006330633.tif 000007
【図７】
0006330633.tif 000008
【図８】
0006330633.tif 000009
【図９】
0006330633.tif 000010