(57)【要約】【課題】バスバーの異常発熱を早期に検出することが可能なバスバー構造を提供する。【解決手段】複数の電池間を接続するバスバー構造１０であって、電池２の電極２ａが挿通可能な貫通孔１１ａを有し、貫通孔１１ａに電池２の電極２ａが挿通された状態で、挿通された電池２の電極２ａにバスバー締結ナット１が螺合されることで電池２の電極２ａに締結されるバスバー１１と、バスバー１１の周縁部に設けられる樹脂枠１２と、バスバー１１上に設けられ、電池２の電圧を検出するための電圧検出線端子１３と、樹脂枠１２に設けられ、電圧検出線端子１３をバスバー１１に固定する爪１４と、を備え、電圧検出線端子１３は、バスバー締結ナット１に接触しておらず、爪１４の融点は、樹脂枠１２の融点よりも低く構成され、バスバー１１の異常発熱時、樹脂枠１２の融解前に爪１４が融解して電圧検出線端子１３がバスバー１１から外れることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池間を接続するバスバー構造であって、
前記電池の電極が挿通可能な貫通孔を有し、前記貫通孔に前記電池の電極が挿通された状態で、挿通された前記電池の電極にバスバー締結ナットが螺合されることで前記電池の電極に締結されるバスバーと、
前記バスバーの周縁部に設けられる樹脂枠と、
前記バスバー上に設けられ、前記電池の電圧を検出するための電圧検出線端子と、
前記樹脂枠に設けられ、前記電圧検出線端子を前記バスバーに固定する爪と、
を備え、
前記電圧検出線端子は、前記バスバー締結ナットに接触しておらず、
前記爪の融点は、前記樹脂枠の融点よりも低く構成され、
前記バスバーの異常発熱時、前記樹脂枠の融解前に前記爪が融解して前記電圧検出線端子が前記バスバーから外れることを特徴とするバスバー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池間を接続するバスバー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電池間を接続するバスバー構造の技術は公知となっている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、従来のバスバー構造１００においては、電圧検出線端子１３０は、バスバー締結ナット２１０と接触しており、すなわちバスバー締結ナット２１０でバスバー１１０とともに締め付けられており、バスバー締結ナット２１０と爪１４０とよってバスバー１１０に固定（締結）されていた。
また、バスバー１１０は、バスバー締結ナット２１０と爪１４０とよって電池２２０の電極２２１に締結されていた（図２の従来構造参照）。
【０００４】
従来のバスバー構造１００においては、電圧検出線端子１３０はバスバー締結ナット２１０により締結されていたので、バスバー１１０の異常発熱時にも、電圧検出線端子１３０がバスバー１１０から外れなかった。これにより、バスバー１１０の異常発熱時においても電圧検出線端子１３０による電池２００の電圧検出が可能であり、従来の異常検出は電圧検出線端子１３０を用いて検出される電池２２０の電圧値に基づいて行われていた。
しかし、バスバー１１０の異常発熱は、バスバー１１０の発熱により樹脂枠１２０が溶解した後、すなわち樹脂枠１２０の溶解により異臭が発生した後に検出されることとなっていた。したがって、Ｆ／Ｈ（ファイアーハザード、発煙・発火）を防ぐことができても、樹脂枠１２０の溶解前の早期にバスバー１１０の異常発熱を検出することが困難であった。
【０００５】
なお、早期に異常を検出するために、従来のバスバー構造１００にヒューズを追加する構成が考えられる。しかし、ヒューズのコストがかかる点で不利である。また、ヒューズの収容スペースを確保するために設計変更が必要になる場合、設計変更のためのコストがかかる点で不利である。
また、電圧検出線端子１３０に、バスバー１１０の温度上昇（発熱）により抵抗が上がる材料を使用し、制御的に異常を検知する方法が考えられる。しかし、前記材料の抵抗が通常の発熱でも上がるので、前記材料を精密な制御をする必要があるＨＶ車等に用いるような場合はＨＶ車等の性能低下に繋がり不向きである。
また、形状記憶合金を使用して、バスバー１１０に異常発熱が発生した際に電圧検出線端子１３０がバスバー１１０から外れるようにした構造が考えられる。しかし、形状記憶合金のコストがかかる点で不利である。
また、搭載されているセンサー類の精度アップにより早期に異常発熱を検出する方法が考えられる。しかし、センサー類のコストがかかる点で不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４９９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、バスバーの異常発熱を早期に検出することが可能なバスバー構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のバスバー構造は、複数の電池間を接続するバスバー構造であって、
前記電池の電極が挿通可能な貫通孔を有し、前記貫通孔に前記電池の電極が挿通された状態で、挿通された前記電池の電極にバスバー締結ナットが螺合されることで前記電池の電極に締結されるバスバーと、
前記バスバーの周縁部に設けられる樹脂枠と、
前記バスバー上に設けられ、前記電池の電圧を検出するための電圧検出線端子と、
前記樹脂枠に設けられ、前記電圧検出線端子を前記バスバーに固定する爪と、
を備え、
前記電圧検出線端子は、前記バスバー締結ナットに接触しておらず、
前記爪の融点は、前記樹脂枠の融点よりも低く構成され、
前記バスバーの異常発熱時、前記樹脂枠の融解前に前記爪が融解して前記電圧検出線端子が前記バスバーから外れることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、早期に異常を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明に係るバスバー構造の実施の一形態であるバスバー構造の概略構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、電池の電極にバスバーが締結されているとともにバスバーに電圧検出線端子が固定されている状態を示す図である。
【図２】電圧検出線端子の締結構造とバスバーの締結構造とについて、従来構造と本実施形態の構造との比較を示す図である。
【図３】（ａ）は従来のバスバー構造の概略構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、電池の電極にバスバーが締結されているとともにバスバーに電圧検出線端子が固定されている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係るバスバー構造の実施の一形態であるバスバー構造１０について、図面を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態のバスバー構造１０は、複数のリチウム二次電池（電池）を交互に逆向きに重ね合わせて固定した構造を有する電池集合体において、隣り合う電池同士を直列接続するために用いられる。
前記電池集合体を構成する複数の電池は、それぞれの一端に正の電極が設けられており、他端に負の電極が設けられており、隣り合う電池同士において一方の電池の正の電極と他方の電池の負の電極とが隣り合うように、交互に逆向きに重ね合わされている。また、隣り合う電池と電池との間には樹脂で構成される電池用樹脂枠が設けられている。かかる構成を有する電池集合体は、例えばＨＶ車や電気自動車用の電源に用いられる。
【００１３】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、バスバー構造１０は、バスバー１１、樹脂枠１２、電圧検出線端子１３、および爪１４・１５を備える。
【００１４】
バスバー１１は、板形状を有しており、導電性に優れた金属部材である。バスバー１１には、その表面と裏面との間を貫通する一対の貫通孔１１ａが形成されている。一対の貫通孔１１ａには、前記電池集合体を構成する電池の電極が挿通可能に構成されている。
【００１５】
バスバー１１は、バスバー締結ナット１によって前記電池の電極に締結されている。
以下ではバスバー１１を前記電池の電極に締結するときの手順について説明する。
まず、前記電池集合体における隣り合う二個の電池おいて、一方の電池２の正の電極２ａにバスバー１１の一方の貫通孔１１ａを挿通して、他方の電池の負の電極（不図示）にバスバー１１の他方の貫通孔１１ａを挿通する。
つぎに、バスバー１１の一対の貫通孔１１ａに挿通した正の電極２ａと負の電極（各電極）にバスバー締結ナット１をそれぞれ螺合する。これにより、バスバー１１が上記各電極に締結される。バスバー１１が上記各電極に締結（固定）されることで、上記各電極が電気的に接続された状態になる。
なお、バスバー１１は、爪１４・１５によっても上記各電極に固定されている。爪１４・１５によるバスバー１１の固定構造についての説明は後述する。
【００１６】
樹脂枠１２は、中空形状を有しており、絶縁性を有する樹脂で構成されている。樹脂枠１２は、その中空部分（内周面で囲まれる空間部分）にバスバー１１が嵌合している。すなわち、樹脂枠１２がバスバー１１の周縁部に配置されている。また、樹脂枠１２は、前記電池集合体において隣り合う電池と電池との間に設けられている前記電池用樹脂枠（不図示）に固定されている。これにより、樹脂枠１２と各電池との相対位置が固定されており、樹脂枠１２内に配置されるバスバー１１が、爪１４・１５により前記各電極に対して固定される。
【００１７】
電圧検出線端子１３は、電池２の電圧を検出するために用いられる。電圧検出線端子１３は、中空形状を有しており、導電性に優れた金属部材にて構成されている。電圧検出線端子１３は、その中空部分の寸法がバスバー締結ナット１の寸法よりも大きく構成されている。
電圧検出線端子１３は、バスバー１１上に設けられている。また、電圧検出線端子１３は電極２ａに螺合しているバスバー締結ナット１の周囲に配置されており、すなわち、バスバー締結ナット１が電圧検出線端子１３の中空部分に配置されている。電圧検出線端子１３はバスバー締結ナット１と非接触になるように配置されており、バスバー締結ナット１で締め付けられておらず、バスバー締結ナット１によっては固定されていない。
電圧検出線端子１３には、電圧検出線かしめ部１３ａが設けられている。電圧検出線かしめ部１３ａには電圧検出線３の一端がかしめ固定されている。電圧検出線３の他端はＥＣＵ（不図示）に接続されおり、電池２の電圧をモニターすることが可能である。
【００１８】
爪１４・１５は、棒状部材を屈曲して形成されており、側面視逆Ｌ字形状を有している。爪１４・１５は、樹脂枠１２の中空部分に設けられており、樹脂枠１２の内周面に取り付けられており、内向きに突出している。
爪１４は、その先端部が電圧検出線端子１３上に位置しており、その先端部で電圧検出線端子１３を押さえてバスバー１１に固定しており、電圧検出線端子１３とバスバー１１との接触状態を保持している。
また、爪１４はその先端部で電圧検出線端子１３を介してバスバー１１を押さえており、爪１５はその先端部でバスバー１１を直接押さえており、これによりバスバー締結ナット１によって締結されているバスバー１１と上記各電極との締結状態を保持している。
爪１４は、樹脂枠１２よりも融点が低い材料で構成されている。また、爪１４は、バスバー１１の異常発熱時、例えばバスバー締結ナット１の緩み時の接触抵抗増により発熱が増加したときに融解し、バスバー１１の通常（正常動作時）の発熱では融解しない材料で構成されている。
【００１９】
以上のように電圧検出線端子１３は、バスバー締結ナット１と接触しておらず、爪１４のみによってバスバー１１に固定（締結）されている。
これに対し、バスバー１１は、バスバー締結ナット１と爪１４・１５とよって上記各電極に締結されている（図２の本実施形態の構造参照）。
【００２０】
かかる構成を有するバスバー構造１０においては、上記したように爪１４の融点が樹脂枠１２の融点よりも低く構成されている。また、電圧検出線端子１３がバスバー締結ナット１と接触しておらず、爪１４のみによってバスバー１１に固定されている。
これにより、バスバー１１の異常発熱時、例えばバスバー締結ナット１の緩み時の接触抵抗増により発熱が増加したとき、樹脂枠１２よりも先に爪１４が溶解する。そして、爪１４が溶解した時点で、すなわち樹脂枠１２の溶解前に、電圧検出線端子１３がバスバー１１から外れて、電圧検出線端子１３とバスバー１１との電気的接続が断たれ、電圧検出線端子１３による電池２の電圧検出が不能となる。
したがって、電圧検出線端子１３による電圧検出が不能となった時点で、異常（例えばバスバー締結ナット１の緩み）が発生したと判断することで、樹脂枠１２の溶解前、すなわち樹脂枠１２の溶解による異臭の発生前に異常（バスバー１１の異常発熱）を検出することができ、早期に異常（バスバー１１の異常発熱）を検出することが可能となる。また、バスバー構造１０を用いることで、バスバー１１の異常発熱の検出にかかるコストを抑制することが可能である。
【００２１】
また、本実施形態では、樹脂枠１２と爪１４とを別の材料にて構成しているが、例えば樹脂枠１２と爪１４とを同一の樹脂材料にて構成することも可能である。
この場合、爪１４は樹脂枠１２よりも細く、熱容量も小さく構成されるため、バスバー１１に異常発熱が発生した際には、爪１４は樹脂枠１２よりも早期に軟化して、爪１４による電圧検出線端子１３のバスバー１１に対する固定状態が解除される。即ち、バスバー１１の異常発熱時には、樹脂枠１２が溶融する前に爪１４が軟化して変形し、電圧検出線端子１３が爪１４によりバスバー１１に押圧されている状態が解除され、電圧検出線端子１３とバスバー１１との電気的接続が分断されることとなる。
これにより、電圧検出線端子１３による電圧検出が不能となり、バスバー１１の異常発熱を検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００２２】
１          バスバー締結ナット
１０        バスバー構造
１１        バスバー
１１ａ      貫通孔
１２        樹脂枠
１３        電圧検出線端子
１４・１５  爪
【図１】
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【図２】
2012089343.tif 000004
【図３】
2012089343.tif 000005