(57)【要約】【課題】電池モジュールの電極と、その蓄電体セルとを、溶着によることなく、適切に電気的に接続できるようにする。【解決手段】蓄電体セルＭｂのタブ状端子Ｍｂａに対する内部接続部１０と電池モジュールＭの外部に露出する外部接続部１１とを備えた通電部材１と、通電部材１をスライド移動可能に支持する雌部材３と、通電部材１の内部接続部１０と外部接続部１１との間に納まる突部２０を備えて雌部材３に組み合わされる雄部材２とを備える。タブ状端子Ｍｂａを間に挟むようにしてなす雌部材３と雄部材２との組み合わせが突部２０によるタブ状端子Ｍｂａの一部の折り曲げにより許容されると共に、この組み合わせ後のボルト止めに伴って通電部材１がタブ状端子Ｍｂａの折り曲げられた一部に内部接続部１０を接しさせる位置までケースＭｃの外側に向けて移動される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電体セルをケースに納めてなる電池モジュールの電極を構成する電極構成体であって、
蓄電体セルのタブ状端子に対する内部接続部と、電池モジュールの外部に露出する外部接続部とを備えた通電部材と、
この通電部材をスライド移動可能に支持する雌部材と、
この雌部材に支持された通電部材の内部接続部と外部接続部との間に納まる突部を備えて前記雌部材に組み合わされる雄部材とを備えてなり、
前記通電部材の外部接続部には、複数の電池モジュールの電極同士を電気的に接続する部材をこの外部接続部にボルト止めするためのナット部が備えられており、
前記タブ状端子を間に挟むようにしてなす雌部材と雄部材との組み合わせが前記突部によるタブ状端子の一部の折り曲げにより許容されると共に、
この組み合わせ後の前記ボルト止めに伴って通電部材が前記タブ状端子の折り曲げられた一部に内部接続部を接しさせる位置まで前記ケースの外側に向けて移動されるようになっていることを特徴とする電池モジュール用電極構成体。
【請求項２】
雄部材及び雌部材は絶縁材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール用電極構成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッドカーや電気自動車などの蓄電システムを構成する電池モジュールの一部となって、この電池モジュールの電極を構成する電極構成体の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカーなどの蓄電システムは、複数の電池モジュールから構成されている。また、各電池モジュールは、扁平な板状をなす蓄電体セルを積み重ね状にケースに納めてなる。電池モジュールのケースには内部の蓄電体セルに電気的に接続された電極が設けられており、この電極を利用して電池モジュール外の端子への接続がなされる。かかる電池モジュールの電極は、前記ケースに二箇所以上設けられる。（特許文献１参照）
【０００３】
この特許文献１のものでは、かかる電池モジュールの電極と、蓄電体セルとは、蓄電体セルに設けられたタブ状端子と、電池モジュールの電極を構成する電極板（ＢＵＳ−ＢＡＲ）とを溶着することで接続させている。かかる溶着は前記電極板の表面の粗さや付着物の有無などに影響を受けることから、この特許文献１の手法ではこれらの管理が要求されるところであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の電池モジュールの電極と、その蓄電体セルとを、溶着によることなく、適切に電気的に接続できるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を達成するために、この発明にあっては、電池モジュール用電極構成体を、蓄電体セルをケースに納めてなる電池モジュールの電極を構成する電極構成体であって、
蓄電体セルのタブ状端子に対する内部接続部と、電池モジュールの外部に露出する外部接続部とを備えた通電部材と、
この通電部材をスライド移動可能に支持する雌部材と、
この雌部材に支持された通電部材の内部接続部と外部接続部との間に納まる突部を備えて前記雌部材に組み合わされる雄部材とを備えてなり、
前記通電部材の外部接続部には、複数の電池モジュールの電極同士を電気的に接続する部材をこの外部接続部にボルト止めするためのナット部が備えられており、
前記タブ状端子を間に挟むようにしてなす雌部材と雄部材との組み合わせが前記突部によるタブ状端子の一部の折り曲げにより許容されると共に、
この組み合わせ後の前記ボルト止めに伴って通電部材が前記タブ状端子の折り曲げられた一部に内部接続部を接しさせる位置まで前記ケースの外側に向けて移動されるようになっているものとした。
【０００７】
前記雄部材及び雌部材は、これらを絶縁材料から構成させておくことが、好ましい態様の一つとされる。
【０００８】
蓄電体セルのタブ状端子を前記のように折り曲げた状態で雌部材と雄部材との間に挟み込んで、この雌雄部材と通電部材とによって電池モジュールの電極を構成させることができる。通電部材がケースの外側に向けて移動されていない状態では、折り曲げられたタブ状端子の一部と通電部材の内部接続部とは接しない状態におくことができる。複数の蓄電体セルの電極同士を電気的に接続する部材を外部接続部のナット部を利用してボルト止めすると、このボルトの螺進によって通電部材をケースの外側に移動させて、この通電部材の内部接続部をタブ状端子の一部に接しさせることができる。これにより、通電部材とタブ状端子を溶着することなく、通電部材を介して蓄電体セルと前記部材とを電気的に接続させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、電池モジュールの電極を構成する通電部材と、その蓄電体セルとを、溶着によることなく、複数の電池モジュールを電気的に接続させる作業の段階で適切に電気的に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は電池モジュール及び複数の電池モジュール同士を電気的に接続させる部材の斜視構成図である。
【図２】図２は電池モジュールの一部となった状態での電極構成体の断面図である。
【図３】図３は図２の状態から電極構成体に複数の電池モジュール同士を電気的に接続させる部材をボルト止めした状態を示した断面図である。
【図４】図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は電極構成体を構成する各部材を分離した状態で示した斜視図である。
【図６】図６は電極構成体を構成する雌部材の斜視図である。
【図７】図７は電極構成体を構成する雄部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１〜図７に基づいて、この発明を実施するための形態について、説明する。この実施の形態にかかる電池モジュール用電極構成体は、ハイブリッドカーや電気自動車などの蓄電システム（蓄電ユニットなどとも称される。）を構成する電池モジュールＭ（蓄電モジュール、モジュールなどとも称される。）の一部となって、この電池モジュールＭの電極Ｍａを構成するものである。すなわち、かかる電極構成体Ｅは、電池モジュールＭ外において、複数の電池モジュールＭの電極Ｍａ同士を電気的に接続する部材Ｐに対し電気的に接続される電池モジュールＭの電極Ｍａを構成するものである。電池モジュールＭは、蓄電体セルＭｂとこれを納めるケースＭｃとを備えている。蓄電体セルＭｂは、扁平な板状を呈するように構成される。図示の例では、電池モジュールＭは、複数枚の蓄電体セルＭｂを積層状に配した状態で、扁平な箱状をなすケースＭｃに納めて構成されている。各蓄電体セルＭｂはケースＭｃ内において直列あるいは並列に接続される。
【００１２】
この実施の形態にかかる電池モジュール用電極構成体は、このように接続されて一体化された各蓄電体セルＭｂのうちの一つに設けられたタブ状端子Ｍｂａに溶着によらずに電気的に接続される通電部材１を有し、この通電部材１を介して電池モジュールＭ外において複数の電池モジュールＭの電極Ｍａ同士を電気的に接続する前記部材Ｐと各蓄電体セルＭｂとを接続するものである。
【００１３】
電極構成体は、通電部材１と、絶縁材料からなる雄部材２及び雌部材３とを備えてなる。かかる通電部材１は、導電性材料、典型的には銅ないしは銅合金から構成される。また、雄部材２及び雌部材３は、典型的には、合成樹脂から構成される。
【００１４】
電池モジュールＭの完成状態において、雌部材３及び雄部材２は前記ケースＭｃ内に位置される。通電部材１は、蓄電体セルＭｂのタブ状端子Ｍｂａに電気的に接続される内部接続部１０と、前記部材Ｐに電気的に接続される外部接続部１１とを備えており、電池モジュールＭの完成状態において、この外部接続部１１のみを電池モジュールＭの外部に露出させる。（図１〜図３）図示の例では、前記ケースＭｃは略長方形の幅広の両面Ｍｃａ、Ｍｃａと、この両面Ｍｃａ、Ｍｃａ間に亘る４つの厚さ側側面Ｍｃｂを有している。この４つの厚さ側側面Ｍｃｂのうち、ケースＭｃの幅方向に沿った一つの側面Ｍｃｂに形成された開口を通じて、ケースＭｃｂの外方に通電部材１の外部接続部１１が臨むようになっている。
【００１５】
通電部材１は、図示の例では、一枚の帯状をなす金属板を、その幅方向に沿って複数箇所において折り曲げると共に、この金属板にナット１３を固着させて構成させてなる。このナット１３によって、通電部材１の外部接続部１１に、複数の電池モジュールＭの電極Ｍａ同士を電気的に接続する部材Ｐをこの外部接続部１１にボルト止めするためのナット部１２が形成されている。
【００１６】
内部接続部１０と外部接続部１１との間は中間部１４となっている。内部接続部１０はこの中間部１４の内端からこの中間部１４との間に略９０度の内隅を形成するように立ち上がっている。一方、外部接続部１１は前記中間部１４の外端からこの中間部１４との間に略９０度の内隅を形成するようにして、内部接続部１０と同じ向きに立ち上がっている。
【００１７】
中間部１４は、その長さ方向略中程の位置と内部接続部１０との間に亘る箇所よりも、この中程の位置と外部接続部１１との間に亘る箇所を、外部接続部１１の突きだし端側に位置させるように形成されており、両箇所の間にはケースＭｃの外側に向いた段差面１５が形成されている。
【００１８】
図示の例では、通電部材１は、外部接続部１１の突き出し端との間に略９０度の内隅を形成するようにして、この突きだし端からケースＭｃの内方に向けて突き出す庇状部１６をさらに備えている。
【００１９】
外部接続部１１には、円形の貫通孔１１ａが形成されている。前記ナット１３は、一方端面においてその雌ネジ孔を巡る縁部にこの貫通孔１１ａに入り込む周回突部１３ａを有している。図示の例では、外部接続部１１における内部接続部１０に向き合う側からナット１３のこの周回突部１３ａを貫通孔１１ａに挿通し、これをカシメて、外部接続部１１にナット１３を固着させている。
【００２０】
図示の例では、角筒状をなすカバー４が、通電部材１の外部接続部１１側にさらに取り付けられるようになっている。このカバー４は絶縁材料としての合成樹脂から構成されている。かかるカバー４は、外部接続部１１と段差面１５までの距離と略等しい長さを持つように構成されている。カバー４の内端には、このカバー４を構成する向かい合う側部のそれぞれにおいて、外側に突き出す爪部４０が形成されている。また、カバー４を構成する四つの側部の幅は通電部材１を構成する金属板の幅と略等しくなっている。通電部材１における段差面１５と外部接続部１１との間にある箇所の外面と、庇状部１６の外面との間の距離は、カバー４を構成する向かい合う側部の内面間の距離と略一致している。通電部材１の外部接続部１１側は、カバー４における前記爪部４０の一方が形成された側部の縁部が前記段差面１５に突き当たる位置までこのカバー４内に挿入され、このカバー４内から概ね外部接続部１１の外面のみを露出させるようにして、このカバー４によって覆われる。カバー４における前記段差面１５に縁部を突き当てる側部に向き合う側部の内面には、前記挿入終了位置で庇状部１６の縁部にケースＭｃの内方側から接する位置決め突起４１が形成されており、カバー４への外部接続部１１側の前記挿入はこの位置決め突起４１に庇状部１６と外側接続部との間の外隅を突き当てた状態からのカバー４側の弾性変形により許容されるようになっている。
【００２１】
雌部材３は前記通電部材１をスライド移動可能に支持する構造を備えている。一方、雄部材２は、この雌部材３に支持された通電部材１の内部接続部１０と外部接続部１１との間に納まる突部２０を備えて前記雌部材３に組み合わされるように構成されている。
【００２２】
図示の例では、雌部材３は、幅広の面側から見た状態において、略正方形の外郭形状を有する盤状体に、通電部材１の案内溝３０を形成させてなる。案内溝３０は、通電部材１を構成する金属板の幅と略等しい溝幅を持った溝底部３０ａと、この金属板の幅よりもやや広い溝幅を持った溝上部３０ｂとを有している。案内溝３０は、雌部材３の厚さ方向にある四つの側部３１の一つにおいて溝一端を溝上部３０ｂにおいてのみ開放させて、この側部３１の左右方向略中程の位置からこの側部３１に直交する向きに延び、この側部３１に対向する側部３１との間に間隔を開けて終了している。溝上部３０ｂの開放箇所の下方には、溝底部３０ａの閉塞部３２が形成されている。案内溝３０の終端３０ｃと閉塞部３２との間の距離は、通電部材１における段差面１５と内部接続部１０の外面との間の距離よりも大きくなっている。
【００２３】
雌部材３における案内溝３０の両側はそれぞれ、雄部材２との組み合わせ時にこの雄部材２側に当接される箇所３３となっている。案内溝３０の終端３０ｃとその先にある雌部材３の側部３１との間はこの箇所３３より上方に位置し、その面は前記タブ状端子Ｍｂａの支持面３４となるようになっている。
【００２４】
通電部材１は、かかる雌部材３に対し、内部接続部１０を案内溝３０の終端３０ｃに向き合わせ、中間部１４における段差面１５と内部接続部１０との間にある箇所を溝底部３０ａ内に納め、この中間部１４の段差面１５を閉塞部３２より内方にこの閉塞部３２との間に間隔を開けて納め、この段差面１５より先のカバー４により覆われた外部接続部１１側を溝上部３０ｂの開放箇所から前方に突き出させるようにして、組み合わされる。通電部材１は、この移動前位置（図２）から、段差面１５を閉塞部３２に突き当てる移動終了位置（図３）まで、ケースＭｃの外側に向けてスライド移動できるようになっている。
【００２５】
一方、雄部材２は、幅広の面側から見た状態において、略正方形の外郭形状を有する盤状体に、前記突部２０を形成させてなる。突部２０はその突きだし方向に直交する向きの断面形状を略正方形状とするように構成されている。この正方形の一辺の長さは案内溝３０の溝幅よりやや小さく、したがってまた、案内溝３０の長さより小さくなっている。
【００２６】
雄部材２の突部２０を挟んだ両側はそれぞれ、雌部材３との組み合わせ時にこの雌部材３に当接される箇所２１となっている。なお、雄部材２と雌部材３とは、この雌部材３に支持された通電部材１の内部接続部１０と外部接続部１１との間に雄部材２の突部２０を納めて組み合わせることができる形状を持てば足り、また、この組み合わせ状態の維持は公知の適宜の手法でなされる。かかる組み合わせ状態において突部２０の先端２０ａは案内溝３０の溝底部３０ａと溝上部３０ｂとの連通箇所に位置され、突部２０と内部接続部１０との間には間隔が形成されるようになっている。（図２）また、図示の例では、雄部材２における前記突部２０を挟んだ前後にある箇所はそれぞれ、前記箇所２１よりも上方に位置されるようになっている。そして、図示の例では、前記組み合わせ状態において、移動前位置にある通電部材１のカバー４の下側の爪部４０が閉塞部３２に内側から引っかかり、カバー４の上側の爪部４０が雄部材２の突部２０を挟んだ前側の箇所に形成された位置決め用突部２２に引っかかり、この移動前位置に通電部材１がある状態が維持されるようになっている。（図２）
【００２７】
かかる雌部材３と雄部材２との組み合わせは、前記蓄電体セルＭｂのタブ状端子Ｍｂａを間に挟むようにしてなされると共に、この組み合わせは前記突部２０によるタブ状端子Ｍｂａの一部の折り曲げにより許容されるようになっている。
【００２８】
具体的には、通電部材１と組み合わされた雌部材３の案内溝３０の上方に、前記支持面３４にタブ状端子Ｍｂａの一面を接しさせるようにして、かつ、このタブ状端子Ｍｂａの先端が通電部材１の内部接続部１０よりもケースＭｃの外側に位置されるように、タブ状端子Ｍｂａを位置づけた状態から、この雌部材３に雄部材２を前記のように組み合わせると、前記突部２０によってこの突部２０における内部接続部１０に向き合う側部に他面を接しさせるようにしてタブ状端子Ｍｂａが折り曲げられるようになっている。（図２における想像線の位置から実線の位置に折り曲げられる。）
【００２９】
そして、このようにタブ状端子Ｍｂａを間に挟んで雌部材３と雄部材２とを組み合わせた後の前記ボルト止めに伴って通電部材１が前記タブ状端子Ｍｂａの折り曲げられた一部に内部接続部１０を接しさせる位置まで前記ケースＭｃの外側に向けて移動されるようになっている。すなわち、かかるボルト止めによって、通電部材１が前記移動前位置から移動終了位置までスライド移動し、このスライド移動により折り曲げられて突部２０と通電部材１の内部接続部１０との間に入り込んだタブ状端子Ｍｂａの一部に内部接続部１０が当接されるようになっている。（図３）
【００３０】
これにより、この実施の形態にあっては、蓄電体セルＭｂのタブ状端子Ｍｂａを前記のように折り曲げた状態で雌部材３と雄部材２との間に挟み込んで、この雌雄部材２と通電部材１とによって電池モジュールＭの電極Ｍａを構成させることができる。通電部材１がケースＭｃの外側に向けて移動されていない状態、つまり、前記移動前位置にある状態では、折り曲げられたタブ状端子Ｍｂａの一部と通電部材１の内部接続部１０とは接しない状態におくことができる。複数の蓄電体セルＭｂの電極同士を電気的に接続する部材Ｐを外部接続部１１のナット部１２を利用してボルト止めすると、このボルトＢの螺進によって通電部材１をケースＭｃの外側に移動させて、この通電部材１の内部接続部１０をタブ状端子Ｍｂａの一部に接しさせることができる。これにより、通電部材１とタブ状端子Ｍｂａを溶着することなく、通電部材１を介して蓄電体セルＭｂと前記部材とを電気的に接続させることができる。図示の例では前記部材Ｐは電極板状をなし、前記ボルトＢのボルト頭を通さない大きさのボルト軸の通し孔Ｐａを備えている。
【００３１】
図示の例では、移動終了位置において、通電部材１のカバー４の下側の爪部４０は閉塞部３２の外側に抜け出し、カバー４の上側の爪部４０は雄部材２の前記位置決め用突部２２を乗り越えてその前方に位置されるようになっている。（図３）また、図示の例では、通電部材１の中間部１４に形成された通電部材１のスライド移動方向に長い長穴１４ａに納まる案内突部３５が案内溝３０の溝底部３０ａに形成されている。
【符号の説明】
【００３２】
Ｍｂ  蓄電体セル
Ｍｂａ  タブ状端子
Ｍｃ  ケース
１  通電部材
１０  内部接続部
１１  外部接続部
２  雄部材
２０  突部
３  雌部材
【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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