母线以及具备该母线的连接模块的制作方法

文档序号:16528264发布日期:2019-01-05 10:31阅读:166来源:国知局
母线以及具备该母线的连接模块的制作方法

本说明书公开的技术涉及一种母线以及具备该母线的连接模块,具体地,涉及用于使包覆电线与接合于蓄电元件的电极端子的母线连接的母线的结构。



背景技术:

以往,作为装配于多个蓄电元件的布线模块,例如已知有专利文献1记载的布线模块。在专利文献1中,公开了利用电线连接部将检测电线连接于母线的技术,电线连接部由将相邻的单电池(蓄电元件)的电极端子连接的母线中的、在俯视时设置于中央部的线筒部(芯线连接部)和对检测电线(包覆电线)进行保持的绝缘筒部(压接部)构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-143181号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在上述现有技术中,示出了检测电线向母线的连接通过将线筒部压接于检测电线的芯线而进行的例子。但是,检测电线连接到母线的连接方法不限定于此,可以采用如将电线连接于端子的情况那样,例如通过超声波焊接等焊接将检测电线的芯线连接于母线的方法。此时,在对用于连接的电线进行定位以及连接后,需要保持电线。但是,因为制品的紧凑化的要求,所以为进行定位以及保持的部件确保足够的空间是不容易的。因此,需要一种节省配置空间并确实地进行电线的定位以及保持的母线。尤其,期望进行电线在与电线的轴向垂直的方向上的定位以及保持。

本说明书公开的技术基于如上述的实情而完成的,提供一种节省配置空间并确实地进行电线在与电线的轴向垂直的方向上的定位以及保持的母线。

用于解决课题的方案

本说明书公开的母线,其连接电线,并接合于蓄电元件的电极端子,所述电线具有芯线和将所述芯线包覆的绝缘包覆部,其中,所述母线具备电线连接部,该电线连接部由构成所述母线的部件构成,设置于所述母线的端部,并连接所述电线的端部,所述电线连接部包括:芯线连接部,其连接所述电线的所述芯线;以及定位保持部,其在与俯视时的电线的轴向正交的方向上定位所述电线并保持所述电线。

根据本构成,构成母线的一部分的电线连接部的定位保持部兼备电线的定位功能和电线的保持功能。因此,根据本构成的母线,节省配置空间,并确实地进行在与电线的轴向垂直的方向上的电线的定位以及保持。

在上述母线中,也可以构成为具备压接部,该压接部被压接于所述绝缘包覆部,所述定位保持部由所述压接部和壁部构成,该壁部设置于隔着所述电线的布线空间而与所述压接部相对的位置。

根据本构成,例如通过对母线的原料金属板进行冲压加工以及弯曲加工而能够简单地形成在母线的端部上构成定位保持部的压接部以及壁部。

另外,在上述母线中,也可以构成为具备压接部,该压接部被压接于所述绝缘包覆部,所述定位保持部由所述压接部和两个壁部构成,该两个壁部设置于所述压接部的所述电线的布线方向上的两端外侧的2处,通过所述两个壁部和所述压接部来保持所述电线。

根据本构成,通过使壁部分散于2处,与壁部设置于1处的情况相比能够将保持区间设定得较长,而保持电线。

另外,在上述母线中,也可以构成为具备压接部,该压接部被压接于所述绝缘包覆部,所述定位保持部由所述压接部和两个壁部构成,所述两个壁部在所述压接部的所述电线的布线方向上的两端外侧的2处以与所述压接部正交的方式设置,通过各个壁部的厚度部分和所述压接部来保持所述电线。

根据本构成,由壁部的侧部(厚度部分)成为定位以及保持电线的构成。在采用该构成的情况下,壁部通过将母线的原料金属板向电线连接部的长边方向弯曲加工而形成。因此,与通过对母线的原料金属板进行向电线连接部的宽度方向的弯曲加工而形成壁部的情况相比,壁部的形成变得容易,这对提高壁部的制造成品率有利。

另外,在上述母线中,也可以构成为所述定位保持部由与所述芯线连接部相邻地设置的折弯凸部构成,所述折弯凸部具有顶壁部和设置于所述顶壁部的在所述电线的布线方向上的两端的布线壁,在各个布线壁形成有插通口,该插通口保持所述电线并使所述电线插通。

根据本构成,不必作为定位保持部而形成压接部也能够定位和保持电线。因此,不需要形成压接部,定位保持部的形成被简化。

另外,在上述母线中,也可以构成为所述芯线连接部具有对所述电线在轴向上的移动进行限制的限制部。

根据本构成,通过限制部来抑制在焊接中电线向轴向移动。因此焊接信赖性提高。

另外,在上述母线中,也可以构成为所述芯线连接部具有用于使对所述电线在轴向上的移动进行限制的限制治具抵接的切口部。

根据本构成,通过使限制治具抵接于切口部来抑制在将芯线连接于芯线连接部时电线向轴向移动。因此连接信赖性提高。

另外,在上述母线中,也可以形成为所述定位保持部在俯视时设置于所述电线连接部的中央部,所述电线连接部在所述定位保持部的两侧具有所述芯线连接部。

根据本构成,芯线连接部设置于定位保持部的两侧。因此,在将电线连接于母线时从相差180度的2个方向选择而进行。因此,将母线安装于母线保持部时的融通性增加。

另外,本说明书公开的布线模块,其安装于具有正极以及负极的一对电极端子的多个蓄电元件,所述布线模块具备:上述任意一个所述的母线;绝缘保护件,其包括对所述母线进行保持的母线保持部;以及作为所述电线的检测电线,其配置于所述绝缘保护件并检测所述蓄电元件的状态。

根据本构成,在具备母线以及检测电线的布线模块中,节省母线的配置空间,并进行为了进行焊接的电线的定位以及保持。

发明效果

根据本说明书公开的母线,节省配置空间并确实地进行电线在与电线的轴向垂直的方向上的定位以及保持。

附图说明

图1是示出实施方式1的布线模块安装于蓄电元件组的状态的概要俯视图。

图2是蓄电元件组的俯视图。

图3是实施方式1中的母线的立体图。

图4(a)是示出实施方式1中的检测电线从母线引出的状态的侧视图。

图4(b)是图4(a)的俯视图。

图5是示出在图3中压接部的压接前的状态的局部立体图。

图6是示出压接部的压接前和压接后的状态的图。

图7是实施方式2中的母线的立体图。

图8(a)是示出实施方式2中的检测电线从母线引出的状态的侧视图。

图8(b)是图8(a)的俯视图。

图9是实施方式3中的母线的立体图。

图10(a)是示出实施方式3中的检测电线从母线引出的状态的侧视图。

图10(b)是图10(a)的俯视图。

图11是实施方式4中的母线的立体图。

图12(a)是示出实施方式4中的检测电线从母线引出的状态的侧视图。

图12(b)是图12(a)的俯视图。

图13是其他实施方式中的母线的立体图。

具体实施方式

<实施方式1>

参照图1-图6对实施方式1进行说明。另外,在图1中示出的蓄电模块100例如搭载于电动汽车或者混合动力汽车等车辆(未图示),作为驱动车辆的动力源使用。另外,在以下说明中,针对多个相同部件,有时对一个部件标注符号,对其他部件省略符号。

1.蓄电模块

如图1以及图2所示,本实施方式的蓄电模块100大体上由将多个蓄电元件61排列构成的蓄电元件组60(参照图2)和安装于蓄电元件组60上的布线模块10构成。

蓄电元件61例如为二次电池。如图2所示,多个(在本实施方式中为9个)蓄电元件61排成一列而构成蓄电元件组60。

各个蓄电元件61呈外形扁平的长方体状,如图2所示,具有电极配置面62,电极配置面62相对于与邻接的蓄电元件61相对的面垂直。在电极配置面62,靠长边方向的两端部的位置配置有一对电极端子63。电极端子63中的一方为正极端子63a,另一方为负极端子63b。各个电极端子63为金属制,从电极配置面62突出成方筒状。在本实施方式中,正极端子63a为铝制,负极端子63b为铜制。另外,不限于此。例如,正极端子63a以及负极端子63b也可以均为铜制。

在各个蓄电元件61的电极配置面62中,在一对电极端子63之间的中央部设置有供设置于布线模块10的绝缘保护件11的定位保持部51嵌合的嵌合部66。另外,在各个蓄电元件61的电极配置面62中,在其两个端部设置有与绝缘保护件11的突起部52嵌合的嵌合部67。

多个蓄电元件61以在相邻的2个蓄电元件61中不同极性的电极端子63相互相邻(也就是说,1个蓄电元件61的正极端子63a和与其相邻的其他蓄电元件61的负极端子63b相互相邻)的方式排列。

2.布线模块的构成

布线模块10是在蓄电元件组60上组装于由各个蓄电元件61的电极配置面62构成的面的部件。如图1所示,布线模块10例如具备2个绝缘保护件11、母线40、形成于母线40的电线连接部42、以及与电线连接部42连接的检测电线20等,母线40被各个绝缘保护件11保持,连接相邻的蓄电元件61的正极端子63a和负极端子63b。

如图3所示,检测电线20具有芯线21和将芯线21包覆的绝缘包覆部22,配置于绝缘保护件11而对蓄电元件61的状态(在本实施方式中为蓄电元件61的电压)进行检测。检测电线20的一端(端部)20e与电线连接部42连接,另一端与连接器25连接(参照图1)。连接器25与处理检测信息的外部的控制部(未图示)等连接。检测电线20为电线的一个例子。

另外,在本实施方式中,如图1所示,2个绝缘保护件11沿着多个蓄电元件61的排列方向(箭头x方向)排列。绝缘保护件11由合成树脂等绝缘部件构成。如图1所示,各个绝缘保护件11具备一对母线保持部12等,母线保持部12朝上下方向(在图1中为与纸面垂直的方向)开口并且收纳保持母线40。

另外,在绝缘保护件11设置有与蓄电元件61的嵌合部66嵌合的定位保持部51、以及与蓄电元件61的嵌合部67嵌合的突起部52。

母线保持部12具有方筒状的收纳壁13,收纳壁13将母线40保持于内侧而将该母线40与相邻的母线40保持为绝缘状态,该收纳壁13还作为相邻的电极端子63的保护壁发挥作用。

3.母线的构成

接着,参照图3-图6对母线40的构成进行说明。检测电线20连接于母线40,并且母线40接合于蓄电元件61的电极端子63。

如图4(b)所示,母线40是被切削成四角扁平的长方形状的、整体呈大致长方形的板状部件。详细地,母线40例如通过对复合钢材(金属板)进行冲切加工而形成,复合钢材通过使铝薄板41a以及铜薄板41b这二种金属板粘合而形成。也就是说,母线40包括与铝制的正极端子63a对应的铝薄板41a、与铜制的负极端子63b对应的铜薄板41b、以及粘合部41c。另外,不限定于此,作为母线40的材料,例如可以列举铜合金、铝合金、不锈钢(sus)等。另外,不限定为复合钢材,也可以由一种金属板构成。

另外,如图3以及图4所示,在母线40上,作为母线40的一部分形成有电线连接部42。在本实施方式中,电线连接部42通过对构成母线40的铜薄板41b进行冲裁加工以及弯曲加工而形成。另外,如图4(b)所示,电线连接部42形成于母线40的长边方向(短边侧)上的端部41e。另外,根据蓄电元件61的布局,母线40的铝薄板41a和铜薄板41b的位置间关系也可以与图4(b)的位置关系左右相反。在这种情况下,电线连接部42由铝薄板41a形成。另外,电线连接部42不必限定为形成于母线40的长边方向(图4(b)中箭头x方向)上的端部41e,即短边侧端部。电线连接部42也可以形成于例如与长边方向垂直的方向上的母线40的端部、即母线40的长边侧端部。

如图3所示,电线连接部42包括一对芯线连接部43、定位保持部44、压接部(绝缘筒)45以及壁部46。

如图3所示,一对芯线连接部43包括设于定位保持部44的两侧的第1芯线连接部43a和第2芯线连接部43b。在本实施方式中,在第1芯线连接部43a连接有检测电线20的芯线21(检测电线20的端部20e)。另外,不限定于此,也可以形成为从与图3相反的方向布设检测电线20,将检测电线20的芯线21连接于第2芯线连接部43b。换句话来讲,使检测电线20从电线连接部42向相差180度的方向引出。另外,不限定于此,也可以不必设置第2芯线连接部43b。也就是说,芯线连接部43也可以只设置于电线连接部42的1处。

也就是说,图4表示检测电线20连接于在图1中沿着左右方向配置成上下段的二列的母线40列中的、配置于上段的各个母线40时的连接状态。另一方面,检测电线20连接于第2芯线连接部43b的情况相当于配置于图1的下段的检测电线20的连接状态。另外,在本实施方式中,通过超声波焊接而将检测电线20的芯线21连接于芯线连接部43。但不限定于此,焊接也可以采用电阻焊接。此外,连接方法不限定为熔焊,也可以采用软钎焊。

定位保持部44在与俯视时的检测电线20的轴向(图4(a)的箭头y方向)正交的方向(图4(a)的箭头z方向)上进行连接前的检测电线20的定位,并且在连接后保持检测电线20。

压接部45在检测电线20的芯线21的连接后压接于检测电线20的绝缘包覆部22。在图5中示出压接前的压接部45的状态。另外,图6的虚线部示出压接前的压接部45(以下同样)。如图6所示,用实线表示的压接后的压接部45与壁部46的上部重叠而封闭布线空间sp。由此,在连接后,在与检测电线20的轴向正交的方向(图6的箭头z方向)上确实地保持检测电线20,抑制检测电线20向图6的箭头z方向移动。由此能够降低施加到检测电线20的连接部的应力,从而能够提高连接部的信赖性。

壁部46设置于隔着检测电线20的布线空间sp而与压接部45相对的位置(参照图5以及图6)。壁部46设置于一对芯线连接部43之间,从芯线连接部43的表面向正交的方向折弯(参照图3以及图6)。

在焊接时,如图5所示,检测电线20布设并定位于压接前的压接部45与壁部46之间的布线空间sp(参照图6)。在本实施方式中,定位保持部44由压接部45和壁部46构成。另外,在母线40设置有为了形成压接部45而切削的贯通孔49,贯通孔49用于压接部45的压接作业。另外,压接部45以及壁部46的形状不限定为图3等所示的形状。例如,压接部45以及壁部46的形状也可以不必是在如图6所示的压接有压接部45的状态下将布线空间sp完全包围的形状。另外,壁部46的高度以及长度也可以任意设定。

4.蓄电模块(布线模块)的组装方法

在组装上述的本实施方式的布线模块10时,首先连结2个绝缘保护件11。接着,将连接有检测电线20的母线40收纳于各个绝缘保护件11的母线保持部12内。

在检测电线20连接到各个母线40时,在检测电线20被定位保持部44定位的状态下将检测电线20的芯线21连接于第1芯线连接部43a、或者第2芯线连接部43b。该连接通过超声波焊接、电阻焊接、或者软钎焊等进行。接着,利用设置于母线40的贯通孔49而使电线连接部42的压接部45压接于检测电线20的绝缘包覆部22,从而将检测电线20固定于电线连接部42。由此,完成检测电线20对母线40的连接。

被收纳于母线保持部12内的母线40设为其背面(下表面)中的、焊接部分朝下方侧露出的状态。接着,将连接于母线40的电线连接部42的检测电线20配置于绝缘保护件11内的预定的位置。

这样组装的的布线模块10利用绝缘保护件11的突起部52、蓄电元件61的嵌合部67等,而安装于蓄电元件组60的电极配置面62。此时,电极端子63的前端部(上表面)抵接于朝下方露出的母线40的下表面。在该状态下,通过配置于布线模块10的上方的未图示的激光照射装置对母线40的预定位置照射激光,由此通过激光焊接来焊接母线40和电极端子63。如此,完成如图1所示的蓄电模块100。

5.实施方式1的效果

利用母线40的一部分、详细为母线40的铜薄板41b的一部分而形成的电线连接部42的定位保持部44(压接部45以及壁部46)兼备检测电线20的定位功能和检测电线20的保持功能。因此,根据本实施方式的母线40,能够节省母线40的配置空间并进行检测电线20的定位以及保持。

另外,在母线40的端部41e中,例如通过对母线40的原料金属板(铜薄板41b)的冲裁加工(冲压加工)以及弯曲加工从而能够简单地形成构成定位保持部44的压接部45以及壁部46。

另外,芯线连接部43设置于定位保持部44的两侧。因此,在将检测电线20连接于母线40时,能够从相差180度的2个方向选择性地进行。因此,将母线40安装于母线保持部12时的融通性增加。也就是说,如图1所示,检测电线20的布线能够容易与上下二列地设置有母线保持部12的布线模块10相对应。

<实施方式2>

接着,参照图7以及图8对实施方式2进行说明。另外,只有母线40a的电线连接部42的构成,详细为电线连接部42的定位保持部44的构成与实施方式1不同。因此,只对上述不同之处进行说明,对与实施方式1相同的构成标注相同的符号,并省略其说明。

如图7以及图8所示,实施方式2中的电线连接部42的定位保持部44a由压接部45和分开设置于2处的壁部46a构成。

分开设置于2处的壁部46a设置于压接部45的检测电线20的布线方向(图7的箭头y方向)上的两端的外侧的位置,利用壁部46a和压接部45夹持检测电线20。根据定位保持部44a的构成,通过使壁部46a分散设置于2处从而与压接部45一起形成三点保持,与壁部设置于1处的情况(二点保持的情况)相比,能够将保持区间设定得较长而对检测电线20进行保持。另外,压接部45以及壁部46a的形状不限定为图7示出的形状。

<实施方式3>

接着,参照图9以及图10对实施方式3进行说明。另外,在母线40b中,与实施方式2同样地,只有电线连接部42的定位保持部44的构成与实施方式1不同。因此,只对上述不同点进行说明,对与实施方式1相同的构成标注相同的符号,并省略其说明。

如图9以及图10所示,实施方式3中的电线连接部42的定位保持部44b与实施方式2同样地,由压接部45和分开设置于2处的两个壁部46b构成。其中,与实施方式2不同之处为如下。

也就是说,分开设置于2处的壁部46b以在检测电线20的布线方向(图9的箭头y方向)上的两端的外侧的2处与压接部45正交的方式设置,通过各个壁部46b的侧部和压接部45来保持检测电线20。

根据定位保持部44b的构成,采用通过壁部46b的侧部(厚度部分)来对检测电线20进行定位及保持的构成。在采用该构成的情况下,壁部46b通过将母线的原料金属板41b朝电线连接部42的长边方向弯曲的弯曲加工而形成。因此,与通过将母线的原料金属板41b朝电线连接部42的宽度方向弯曲的弯曲加工而形成壁部46的情况相比,壁部46的形成变得容易,这对提高壁部46的制造成品率有利。

另外,在实施方式3中,如图9所示,在电线连接部42的各个芯线连接部(43a、43b)设置有切口部(43as、43bs),切口部(43as、43bs)用于使对电线的轴向(箭头y方向)的移动进行限制的限制治具抵接。由此,通过在将芯线21连接于芯线连接部43a时使预定的限制治具抵接于切口部43as,从而抑制检测电线20在连接中向轴向移动。因此,连接的信赖性提高。该切口部(43as、43bs)可以省略、或者也可以在实施方式1以及实施方式2中设置。另外,压接部45以及壁部46b的形状不限定为图9示出的形状。

<实施方式4>

接着,参照图11以及图12对实施方式4进行说明。另外,在母线40c中与实施方式2以及实施方式3同样地,只有电线连接部42的定位保持部44的构成与实施方式1不同。因此,只对上述不同点进行说明,对与实施方式1相同的构成标注相同的符号,并省略其说明。

如图11以及图12所示,实施方式4中的电线连接部42的定位保持部由相对于芯线连接部43相邻地设置的折弯凸部44c构成。

折弯凸部44c具有顶壁部48和设置于顶壁部48中的在检测电线20的布线方向(图11的箭头y方向)上的两端的锥形壁(布线壁的一个例子)47。在各个锥形壁47(详细地包括顶壁部48的一部分)形成有使检测电线20保持并插通的插通口47a。

根据定位保持部(折弯凸部)44c的构成,通过使检测电线20贯通于两个插通口47a而进行布线,从而不必作为定位保持部形成压接部45而能够定位和保持检测电线20。因此,作为定位保持部,只要形成折弯凸部44c即可,定位保持部的形成被简化。另外,折弯凸部44c的形状不限定为图11示出的形状。例如,布线壁不限定为具有斜面的锥形壁47,也可以是垂直壁。

<其他实施方式>

本说明书公开的技术不限定为根据上述描述以及附图进行说明的实施方式,例如如下的实施方式也包括在保护范围内。

(1)在上述各个实施方式中,如图13的母线40d所示,也可以在第1芯线连接部43a(或者在第2芯线连接部43b)设置对检测电线20在轴向上的移动进行限制的限制壁(限制部的一个例子)46c。在这种情况下,在将检测电线20的芯线21连接于第1芯线连接部43a时,例如在超声波焊接中检测电线20向轴向的移动以及向轴向的内侧、尤其朝图13的箭头y的移动被限制壁(限制部的一个例子)46c抑制。因此,防止芯线21从第1芯线连接部43a向前方(箭头y方向)鼓出,连接的信赖性提高。

(2)在上述各个实施方式中,示出了激光焊接母线40和蓄电元件61的电极端子63的例子,也能够将本说明书公开的技术适用于具有借由紧固螺栓以及螺母而连接的构成的布线模块。也就是说,与母线的电极端子63连接的部位的形状以及构成不限定为图3等示出的形状以及构成。例如,也可以在母线设置用于插通电极端子63的贯通孔。

附图标记说明

10…布线模块

11…绝缘保护件

12…母线保持部

20…检测电线

21…芯线

22…绝缘包覆部

40、40a、40b、40c…母线

41e…母线的端部

42…电线连接部

43a…第1芯线连接部(芯线连接部)

43as、43bs…切口部

44、44a、44b…定位保持部

44c…折弯凸部(定位保持部)

45…压接部

46、46a、46b…壁部

46c…限制壁

47…锥形壁(布线壁)

47a…插通口

48…顶壁部

sp…布线空间

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