专利名称：电缆连接构造和电缆连接方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆连接构造和一种电缆连接方法。
背景技术：
专利文献I公开了一种利用每个都包括串联连接的多个电池的电池组来作为在电动车辆或混合动力车辆中的电源的技术。这些车辆电池组设置成彼此间隔开，并且相邻电池组的总电极通过高压电缆串联或并联连接。树脂汇流排模块安装在每个电池组中。该汇流排模块保持有:每个都将相邻电池的正电极与负电极连接的多个第一导体，和连接到在电池组的端部处设置的电池的总电极的多个第二导体。在该汇流排模块中布设有:连接到电池组中的电池的多个电线，和连接到第二导体的高压电缆。每个都具有在其中形成的安装孔的压接端子装接到高压电缆的两个端部。例如，贯穿所述汇流排模块的相应的第二导体而从此突出的总电极插通压接端子中的安装孔，并且螺母螺合在总电极上，从而使得在高压电缆的两端处的压接端子能够压靠第二导体，从而使压接端子和总电极电连接在一起。两个肋形成在汇流排模块上的由这样形成的两个肋将压接端子保持在之间所处的位置中，以便当紧固螺母时在一定范围内限制压接端子的夹带旋转。
专利文献1JP-A_2004-362997顺便提及，当在高压电缆的两个端部处的压接端子连接到相邻电池组的总电极时，压接端子中的一个连接到电池组中的一个电池组的总电极,并且在高压电缆弯曲的状态下，另一个压接端子连接到另一个电池组的总电极。然而，在这种类型的高压电缆中，在与轴向成直角的方向上限定的横截面面积相对于轴向长度(在下文中，简称为长度)是比较大的(例如，相对于长度200mm的横截面面积12sq)。因此，在高压电缆弯曲的状态下，不容易将另一个压接端子装接到另一个电池组的
预定位置。
发明内容
然后，本发明要解决的一个问题是如何改善高压电缆的装接工作的易操作性。根据本发明的各实施例的一个方面，提供了一种电缆连接构造，在该电缆连接构造中，多个电池组被设置成彼此间隔开，所述多个电池组的每个都包括彼此串联连接的多个电池；并且，通过在端部处具有压接端子的高压电缆，相邻设置的所述电池组的总电极彼此连接，其中通过经由紧固螺栓或螺母将所述压接端子紧固到导体，使所述高压电缆连接到保持在树脂汇流排模块中的该导体，该汇流排模块用于与所述总电极连接；并且，两个肋形成在每个所述汇流排模块上的这样的位置上:所述压接端子保持在这两个位置之间，以便当紧固所述螺栓或螺母时限制所述压接端子的夹带旋转，并且其中
将所述相邻电池组中的一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定为:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成第一间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述一个电池组的所述总电极；并且将所述相邻电池组中的另一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定成使得:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成比所述第一间隙尺寸更大的第二间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述另一个电池组的所述总电极。首先，在高压电缆中，在其两个端部处的压接端子上，将压接端子中的一个通过螺栓或螺母连接到导体，并且在高压电线弯曲的情况下将压接端子的另一个连接于另一个电池组的导体。随着上述情况的发生，通过由被弯曲的高压电缆所导致的高压电缆(覆盖部分)的弹性变形而产生恢复力，从而作用到另一个压接端子。因此，当另一个压接端子连接到导体时，必须进行克服恢复力的装接工作。在这点上，在本发明中，在另一个压接端子容纳在其之间的所述肋之间所限定的第二间隙尺寸设定成比在一个压接端子容纳在其之间的所述肋之间所限定的第一间隙尺寸大。因此，另一个压接端子能够在如下的状态下容纳在所述肋之间:压接端子朝向在所述肋之间对应于高压电缆的恢复力的方向，即，释放高压电缆的恢复力的方向。因此，通过减少用于抵抗高压电缆的恢复力的高压电缆的操作力，能够改善高压电缆的装接工作的易操作性。另外，容纳在肋之间的另一个压接端子以螺栓或螺母的旋转轴为中心在肋之间的释放高压电缆的恢复力的方向上旋转。由于此，即便在高压电缆大幅松动的情况下，高压电缆的松动也能够通过压接端子的旋转而吸收，从而能够减小在高压电线弯曲时的角度。因此，能够防止高压电缆的突出的弯曲部分与其他部分接触，从而使得能够防止伴随高压电缆的振动而发生对于高压电缆的破坏或异常噪声。在根据上述 的电缆连接构造中，可以基于在与所述高压电缆的轴线成直角的方向上限定的横截面面积和所述高压电缆的全长尺寸中的至少一个，设定所述第二间隙尺寸。即，由于高压电缆的恢复力根据电缆的横截面面积(厚度)或长度而不同，所以通过将第二间隙尺寸设定为基于横截面面积或长度所需的尺寸，能够有效地减弱高压电缆的恢复力，从而使得能够改善高压电缆的装接工作的易操作性。根据本发明的各实施例的另一个方面，提供一种电缆连接方法，在该电缆连接方法中，多个电池组被设置成彼此间隔开，所述多个电池组的每个都包括彼此串联连接的多个电池，并且通过在端部处具有压接端子的高压电缆，使相邻设置的所述电池组的总电极彼此连接，其中通过经由紧固螺栓或螺母将所述压接端子紧固到导体，使所述高压电缆连接到保持在树脂汇流排模块中的该导体，该汇流排模块用于与所述总电极连接；并且，两个肋形成在每个所述汇流排模块上的这样的位置上:所述压接端子保持在这两个位置之间，以便当紧固所述螺栓或螺母时限制所述压接端子的夹带旋转，并且其中将所述相邻电池组中的一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定成:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成第一间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述一个电池组的所述总电极；并且将所述相邻电池组中的另一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定成使得:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成比所述第一间隙尺寸更大的第二间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述另一个电池组的所述总电极，其中将所述高压电缆的所述压接端子容纳在所述汇流排模块中的一个汇流排模块上的所述两个肋之间，所述高压电缆的所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述一个电池组的所述总电极；并且通过所述螺栓或螺母来紧固所述压接端子的一个端部，随后，使所述高压电缆弯曲，并且其中然后，将所述压接端子容纳在所述汇流排模块中的另一个汇流排模块上的所述两个肋之间，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述另一个电池组的所述总电极；并且将所述总电极插通形成在所述压接端子中的安装孔，在所述压接端子绕着所述螺栓或螺母的轴线旋转的状态下紧固所述螺栓或螺母。
图1是描述利用本发明所应用到的电缆连接构造使两个电池组的总电极通过高压电缆连接的状态的透视图。图2是描述所述高压电缆的压接端子连接到在图1中所描述的电缆连接构造中的总电极的状态的示意图。图3是描述所述高压电缆的压接端子连接到在图1中所描述的电缆连接构造中的总电极的状态的示意图。
具体实施例方式在下文中，将参照附图来描述通过将本发明应用到其上而实现的电缆连接构造的实施例。将本实施例的电缆连接构造描述为被应用到在电动车辆或混合动力车辆中安装的电源系统，以将电力提供给电动机，该电动车辆通过电动机的驱动力而行驶，该混合动力车辆通过引擎和电动机两者的驱动力而行驶。在本实施例中，为了容易理解实施例的描述的目的，首先将描述其中串联连接了多个电池的电池组的构造，而后，将描述其中两个电池组通过高压电缆彼此串联连接的电缆连接构造。如图1中所示，电池系统I包括:每个都包括多个电池3的两个电池组5、将电池3串联连接的汇流排模块7以及将电池组5的总电极连接在一起的高压电缆9。每个电池组5包括每个都具有矩形平行六面体形状的多个电池3，在电极表面11排列在相同方向上的情况下，所述多个电池容纳在框架部件内。圆柱状正电极13和圆柱状负电极15在每个电池3的电极表面11上，以便从此突出。电池3布置成使得正电极13和负电极15交替地排列在相邻的电池3上。在每个电池组5中，将位于串联连接的所述多个电池3的端部处的电池3的电极制成为总电极。例如,如果偶数个电池3串联连接时，电池3在一端的正电极成为总正电极，而电池3在另一端的负电极成为总负电极。将通过以其中偶数(14)个电池3串联连接的电池组为例，来描述本实施例。汇流排模块7是保持了多个第一导体17和两个第二导体23的树脂部件，所述多个第一导体将在电池组5中相邻电池3的正电极13和负电极15连接在一起,所述两个第二导体连接于在电池组5的两端处设置的电池3的总负电极19和总正电极21。第一导体17被分别地嵌合成锁定在经由连结部25而彼此连接的多个第一围壁27内部。第二导体23被分别地嵌合成锁定在分别地设置在汇流排模块7的两端处的第二围壁29内部。在第二导体23中形成通孔，总正电极19或总负电极21贯穿该通孔。汇流排模块7形成为总共包括连结部25、第一围壁27和第二围壁29的一体单元。然而，如图1中所看出的，汇流排模块7能够形成为被划分成右半模块和左半模块。在本实施例中，分别安装在两个电池组5中的汇流排模块7大致彼此对称地形成。接着，将描述作为本实施例的特征构造的电缆连接构造。压接端子31、33装接到高压电缆9的两端。如图2和3中所示，每个压接端子31、33都具有:压接部35，压接从高压电缆9上暴露的导体部以便使其包围在该压接部中；以及安装部，其通过螺母37连接到第二导体23。安装孔(未示出)形成在安装部39中使得电池3的总电极插通其中。关于压接端子31、33，在压接端子31中，安装部39在纵向方向上以钝角屈曲并且在与所述纵向成直角的方向上(图2中的表里方向，在下文中，称为高度方向)以阶状的方式弯曲。即，在安装部39中形成在高度上不同的两个平面41、43。位于压接部35附近的平面41包括在纵向上成钝角屈曲的部分和从该屈曲部的前后端以直线延伸的部分。另一方面，位于远离压接部35的平面43具有安装孔(未示出)，其形成在该平面43的圆形端部中使得电池3的总正电极19插通该安·装孔。形成有安装孔的平面43设置于在高度上比平面41更低的位置处。如下所述，两个肋45、47形成在汇流排模块7上的将压接端子31保持在两个肋45,47之间的位置中，以便当螺母37紧固在压接端子31上时限制压接端子31的夹带旋转。压接部35和对应于压接端子31的安装部39的平面41的部分容纳在由肋45、47所限定的区域内。这里，肋45、47之间的尺寸设定成使得:压接端子31与肋45、47之间所限定的间隙的尺寸成为第一间隙尺寸。在本实施例中，如图2中所示，在位于面对总正电极19的肋45,47的端部之间的内部尺寸LI与容纳在肋45、47的内部的压接端子31 (安装部39)的直线部分的宽度L2之间的差值设定为第一间隙尺寸L3。然后，例如，将第一间隙尺寸L3设定成在将压接端子31插入端子肋45、47之间时不会产生问题的尽可能小的尺寸。在另一个压接端子33中，如图3中所示，压接部35和安装部39形成为直线状，并且安装部39在与纵向成直角的方向上(图3中的表里方向，在下文中，称为高度方向)以阶状的方式弯曲。即，在安装部39中形成高度上不同的两个平面49、51。安装孔(未示出)形成在位于远离压接部35的平面51中以便在此贯穿，从而电池3的总负电极21插通该安装孔。形成有安装孔的平面51设置于在高度上比平面49更低的位置处。如下所述，两个肋53、55形成在汇流排模块7上的将压接端子33保持在两个肋53,55之间的位置处，以便在螺母37紧固在压接端子33上时限制压接端子33的夹带旋转。压接部35和对应于压接端子33的安装部39的平面49的部分容纳在由肋53、55所限定的区域内。这里，在肋53、55之间的尺寸被设定成使得:压接端子33与肋53、55之间所限定的间隙的尺寸成为第二间隙尺寸。在本实施例中，如图3所示，在位于面对总负电极21的肋53、55的端部之间的内部尺寸L4与容纳在肋53、55内部的压接端子33 (安装部39)的直线部分的宽度L5之间的差值设定为第二间隙尺寸L6。该第二间隙尺寸L6设定成比第一间隙尺寸L3大，并且基于例如高压电缆9在与其轴线成直角的方向上的横截面面积(电缆的粗度)和高压电缆9的长度中的至少任意一个而设定。接着，描述将高压电缆9安装在以上述方式而构成的电缆连接构造中的步骤。应该注意的是，汇流排模块7安装在两个电池组5的每个中。首先，如图2所述，高压电缆9的压接端子31设置在肋45、47之间，并且总正电极19插通在压接端子31的安装部39中的安装孔。通过这样做，使压接部35以及安装部39对于平面41的相反侧与汇流排7的位于肋45、47之间的部分的底表面产生邻接。在这样的状态下，螺母37螺合在从安装孔突出的总正电极19上，而后在压接端子31的安装部39与第二导体23邻接这样的状态下，该螺母被紧固。随着上述情况的发生，当紧固螺母37时，压接端子试图以夹带的方式与螺母37 —起在旋转螺母37的方向上转动。然而，由于第一间隙尺寸L3设定成仅使压接端子31能够被插置在肋45、47之间的这样的间隙，所以通过肋45、47将压接端子31保持在其之间，从而消除了压接端子31以夹带的方式与螺母37 —起旋转的情况。因此，通过被这样紧固的螺母37，使第二导体23、压接端子31和总正电极19电连接在一起。接着，弯曲高压电缆9使得另一个压接端子33设置在肋53、55之间。这里，由于将第二间隙尺寸L6设定成比第一间隙尺寸L3大，所以在将压接端子33设置在肋53、55之间时，能够在肋53、55之间在一定程度上提供宽度方向的尺寸余量。由于此，因为将高压电缆9弯曲，即弹性地变形，所以在压接端子33朝向弹性变形的恢复力被释放的方向这样的状态下，压接端子33容纳在肋53、55之间。因此，压接端子33并不沿着肋53、55之间的中心线设置，而是设置在例如这样的状态下:压接端子33在由图3中箭头所指向的方向上从中心线成预定角度地倾斜。以这样的方式，压接端子33能够在如下的状态下容纳在肋53、55之间:压接端子33朝向对应于高压电缆9的恢复力的方向，S卩，在肋35、55之间释放高压电缆9的恢复力的方向。因此，能够减少抵抗其恢复力的高压电缆的9的操作力，从而使得能够提高高压电缆9的装接工作的易操作性。另外，在压接端子33被螺母37暂时地紧固这样的状态下，在以构成螺母37的旋转轴的总负电极为中心释放高压电缆9的恢复力的方向上，压接端子33转动(图3中的虚线)。由于此，例如，即便在高压电缆9大幅松动的情况下，高压电缆9的松动也能够通过压接端子33的旋转而被吸收，从而使得能够减小高压电缆9弯曲的角度(图1中的Θ )。结果，弯曲并向外的(朝图1中的左侧)突出部在该部分靠近两个电池组5 (朝图1中的右侧)的方向上移动，并且因此，能够防止高压电缆9与其他部分接触，从而使得能够防止伴随高压电缆9的振动而发生对于高压电缆9的破坏或异常噪声。因此，虽然在之前已经详细地描述本发明的实施例，但该实施例仅说明了本发明，并且因此本发明不仅限于该实施例的构造。即使在不脱离本发明的精神和范围的情况下在设计上修改或改变本发明，这些修改或改变当然包括在本发明内。例如，在本实施例的电缆连接构造中，虽然将压接端子31、33描述为利用螺母37紧固，但能够采用由螺栓代替螺母37来紧固压接端子31、33的构造。另外，在本实施例的电缆连接构造中，虽然多个电池组5被描述为通过高压电缆9而串联连接，但也能够将相同的电缆连接构造应用到相同 极性的总电极并联连接的情况。
本申请基于在2012年I月27日提交的日本专利申请号2012-015292，并且该专利申请的内容通过引用并入此处。
根据本发明，能够提高高压电缆的装接工作的易操作性。
权利要求
1.一种电缆连接构造，在该电缆连接构造中，多个电池组被设置成彼此间隔开，所述多个电池组的每个都包括彼此串联连接的多个电池；并且，通过在端部处具有压接端子的高压电缆，相邻设置的所述电池组的总电极彼此连接，其中 通过经由紧固螺栓或螺母将所述压接端子紧固到导体，使所述高压电缆连接到保持在树脂汇流排模块中的该导体，该汇流排模块用于与所述总电极连接；并且，两个肋形成在每个所述汇流排模块上的这样的位置上:所述压接端子保持在这两个位置之间，以便当紧固所述螺栓或螺母时限制所述压接端子的夹带旋转，并且其中 将所述相邻电池组中的一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定为:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成第一间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述一个电池组的所述总电极；并且将所述相邻电池组中的另一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定成使得:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成比所述第一间隙尺寸更大的第二间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述另一个电池组的所述总电极。
2.根据权利要求1所述的电缆连接构造，其中 基于在与所述高压电缆的轴线成直角的方向上限定的横截面面积和所述高压电缆的全长尺寸中的至少一个，设定所述第二间隙尺寸。
3.—种电缆连接方法，在该电缆连接方法中，多个电池组被设置成彼此间隔开，所述多个电池组的每个都包括彼此串联连接的多个电池，并且通过在端部处具有压接端子的高压电缆，使相邻设置的所述电池组的总电极彼此连接，其中 通过经由紧固螺栓或螺母将所述压接端子紧固到导体，使所述高压电缆连接到保持在树脂汇流排模块中的该导体，该汇流排模块用于与所述总电极连接；并且，两个肋形成在每个所述汇流排模块上的这样的位置上:所述压接端子保持在这两个位置之间，以便当紧固所述螺栓或螺母时限制所述压接端子的夹带旋转，并且其中 将所述相邻电池组中的一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定成:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成第一间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述一个电池组的所述总电极；并且将所述相邻电池组中的另一个电池组上的所述两个肋之间的间隙设定成使得:在该间隙与所述压接端子的直线部分的宽度之间的差被设定成比所述第一间隙尺寸更大的第二间隙尺寸，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述另一个电池组的所述总电极，其中 将所述高压电缆的所述压接端子容纳在所述汇流排模块中的一个汇流排模块上的所述两个肋之间，所述高压电缆的所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述一个电池组的所述总电极；并且通过所述螺栓或螺母来紧固所述压接端子的一个端部，随后，使所述高压电缆弯曲，并且其中 然后，将所述压接端子容纳在所述汇流排模块中的另一个汇流排模块上的所述两个肋之间，所述压接端子连接于所述相邻电池组中的所述另一个电池组的所述总电极；并且将所述总电极插通形成在所述压接端子中的安装孔，在所述压接端子绕着所述螺栓或螺母的轴线旋转的状态下紧固所述螺栓或螺母。
全文摘要
改善高压电缆的装接工作。在电池组的电缆连接构造中，高压电缆连接于保持在用于通过将压接端子紧固到导体而与总电极连接的树脂汇流排模块中的导体。两个肋形成在压接端子保持在两个肋之间以限制压接端子的夹带旋转的每个汇流排模块上。在相邻电池组中的一个上的两个肋的间隙与连接于总电极的压接端子的宽度之间的差值设定成第一间隙尺寸(L3)，并且连接于相邻电池组的另一个的总电极的压接端子的间隙与宽度之间的差值设定成比第一间隙尺寸大的第二间隙尺寸(L6)。
文档编号H01M2/20GK103227303SQ201310032840
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月28日 优先权日2012年1月27日
发明者小笠原茂之, 庄子隆雄, 外山昭人, 柳原真一, 太田宙生, 土屋豪范 申请人:矢崎总业株式会社, 丰田自动车株式会社