温度检测部件安装到母线的安装结构、布线模块以及布线模块的制造方法

摘要

一种温度检测部件(40)安装到母线(21)的安装结构，在该安装结构中，单电池(11)具有正极以及负极的电极端子(12A、12B)，所述母线(21)重叠于所述电极端子(12A、12B)，并通过与所述电极端子激光焊接在一起而将多个单电池(11)的相邻的电极端子(12A、12B)电气连接，其中，温度检测部件(40)具备板状的传热板(42)，传热板(42)重叠于母线(21)中的除了激光焊接于电极端子(12A、12B)的区域以外的区域，且载置板(42)通过激光焊接被安装于母线(21)。

权利要求

1.一种温度检测部件安装到母线的安装结构，在该安装结构中，蓄电元件具有正极以及负极的电极端子，所述母线重叠于所述电极端子，并通过与所述电极端子激光焊接在一起而将多个所述蓄电元件的相邻的所述电极端子电气连接，其中，通过设置于所述电极端子的定位凸部和设置于所述母线的定位凹部卡合，从而所述电极端子与所述母线被定位，所述温度检测部件具备板状的安装部，所述安装部重叠于所述母线中的除了被激光焊接于所述电极端子的区域以外的区域，且所述安装部通过激光焊接被安装于所述母线。

2.根据权利要求1所述的温度检测部件安装到母线的安装结构，其中，所述母线具有：主体部，其重叠于所述电极端子；以及母线侧安装部，其从所述主体部延伸出，所述温度检测部件的所述安装部重叠于所述母线侧安装部。

3.一种布线模块，其具备：母线以及温度检测部件，其具有根据权利要求1或2所述的温度检测部件安装到母线的安装结构；以及绝缘保护部，其对所述母线以及所述温度检测部件进行保持。

4.一种布线模块的制造方法，在制造方法中，将布线模块安装于多个蓄电元件，其中，蓄电元件具有正极以及负极的电极端子，所述电极端子具有定位凸部，温度检测部件具备板状的安装部，所述制造方法具备：

一边使设置于母线的定位凹部卡合到所述电极端子的所述定位凸部，一边将母线重叠于所述电极端子的工序；

将所述母线激光焊接于多个所述蓄电元件的相邻的所述电极端子的工序；以及将所述温度检测部件的所述安装部重叠于所述母线中的除了激光焊接于所述电极端子的区域以外的区域，并将所述安装部激光焊接于所述母线的工序。

说明书

温度检测部件安装到母线的安装结构、布线模块以及布线模

块的制造方法

技术领域

[0001] 本说明书所公开的技术涉及于一种温度检测部件安装到母线的安装结构、布线模块、以及布线模块的制造方法。

背景技术

[0002] 在电动汽车及混合动力车用的蓄电模块中，为了增大输出功率，多个蓄电元件以横向排列的方式相互连接。多个蓄电元件通过用母线等连接部件将相邻的电极端子之间连接而串联或并联连接。

[0003] 若这样的蓄电模块在高温状态下使用，则有时会造成使用寿命低下，在由将多个锂离子电池等连接而成的蓄电模块中，有时会在充电时变为过度高温。在此，为了避免这样的情况，在蓄电模块中安装用于检测蓄电元件的温度的温度传感器。

[0004] 作为温度传感器，例如可以是如下构成：具备平板状的检测部，平板状的检测部重叠配置于母线或在母线上重叠放置的电压检测端子等，在检测部形成有插通孔。通过在插通孔中插通电极端子的电极柱或者紧固于电极端子的孔部的螺栓，在将母线或电压检测端子紧固连接到电极端子时，与电极柱或螺栓一并紧固，从而将温度传感器热安装到蓄电元件。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2014-191953号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的课题

[0009] 可是近年，在母线与电极端子之间的连接中，提议有通过激光焊接的连接方法来取代螺栓及螺母等的紧固连接。但是在采用这种连接方法的情况下，为了将具有上述构成的温度传感器固定到母线，需要温度传感器专用的紧固部件，部件数量增加。

[0010] 本说明书所公开的技术是基于上述这样的情况完成的，其目的在于提供一种部件数量少的温度检测部件安装到母线的安装结构、布线模块、以及布线模块的制造方法。

[0011] 用于解决课题的手段

[0012] 作为解决上述课题的本说明书所公开的技术是一种将温度检测部件安装到母线的安装结构，在该安装结构中，蓄电元件具有正极以及负极的电极端子，所述母线重叠于所述电极端子，并通过与所述电极端子激光焊接在一起而将多个所述蓄电元件的相邻的所述电极端子电气连接，其中，所述温度检测部件具备板状的安装部，所述安装部重叠于所述母线中的除了激光焊接于所述电极端子的区域以外的区域，且所述安装部通过激光焊接被安装于所述母线。

[0013] 另外，本说明书所公开的技术是一种布线模块的制造方法，在制造方法中，将布线模块安装于多个蓄电元件，其中，蓄电元件具有正极以及负极的电极端子，温度检测部件具备板状的安装部，所述制造方法具备：将母线重叠于所述电极端子，并将所述母线激光焊接于多个所述蓄电元件的相邻的所述电极端子的工序；以及将所述温度检测部件的所述安装部重叠于所述母线中的除了激光焊接于所述电极端子的区域以外的区域，并将所述安装部激光焊接于所述母线的工序。

[0014] 根据上述构成，通过将温度检测部件的安装部重叠并激光焊接于母线，从而能够将温度检测部件安装于母线。因此，没有必要设置将温度检测部件固定到母线的紧固部件，能够减少部件数量。

[0015] 另外，在进行母线与电极端子之间的激光焊接时，利用激光焊接设备，能够顺便进行母线与安装部之间的激光焊接，在这种情况下，能够简化连接作业。

[0016] 上述温度检测部件安装到母线的安装结构也可以具有以下构成。

[0017] 也可以采用如下构成，即，母线具有：主体部，其重叠于所述电极端子；以及母线侧安装部，其从所述主体部延伸出，温度检测部件的安装部重叠于母线侧安装部。

[0018] 另外，本说明书所公开的技术是涉及一种布线模块，其使具有上述安装结构的母线以及温度检测端子保持到绝缘保护部内。

[0019] 发明效果

[0020] 根据本说明书所公开的技术，在温度检测部件安装到母线的安装结构、布线模块、以及布线模块的制造方法中，能够减少部件数量。

附图说明

[0021] 图1是表示一实施方式的电池模块的立体图。

[0022] 图2是表示电池模块的俯视图。

[0023] 图3是表示电池模块的局部放大俯视图。

[0024] 图4是表示将温度检测部件安装到母线的状态的立体图。

[0025] 图5是表示将温度检测部件安装到母线的状态的俯视图。

[0026] 图6是表示将其他实施方式的温度检测部件安装到母线的状态的俯视图。

具体实施方式

[0027] 参照图1至图5对本说明书所记载的温度检测端子安装到母线的安装结构以及将布线模块适用到电池模块M的一实施方式进行说明。

[0028] 本实施方式所涉及的电池模块M搭载于电动汽车或者混合动力汽车等车辆(未图示)，作为用于驱动车辆的电源使用。电池模块M具备单电池组10和布线模块20，单电池组10由多个单电池11(蓄电元件的一个例子)排列形成，布线模块20安装于单电池组10(参照图1以及图2)。

[0029] 在以下说明中，以图1的上侧为上方，下侧为下方。另外，关于多个相同部件，对其中一个部件赋予符号，关于其他部件，有时会省略符号。

[0030] (单电池组10)

[0031] 本实施方式的电池模块M具有单电池组10(参照图1)，单电池组 10由多个单电池11排列形成。单电池11形成为扁平的大致长方体形状，在单电池11的内部收纳有未图示的发电要素。在单电池11的上表面且沿长边方向的靠两端部的位置形成有正极以及负极的电极端子12A、12B。正极的电极端子12A以及负极的电极端子12B是形状相同且大小相同。在各个电极端子12A、12B的中央部设置有朝上方突出的圆柱状的定位凸部13。多个单电池11以相邻的电极端子12成为不同的极性的方式排列从而构成单电池组10。相邻的单电池11通过后述的母线21电气连接。

[0032] (布线模块20)

[0033] 布线模块20具备：金属制的多个母线21，其与相邻的单电池11的正极的电极端子12A以及负极的电极端子12B连接；温度检测部件40，其对母线21的温度进行检测；以及由绝缘材料构成的绝缘保护部30，其对母线21以及温度检测部件40进行保持。

[0034] (母线21)

[0035] 如图4以及图5所示，母线21具有平板状的主体部22和连接部25，主体部22整体呈大致正方形状并与相邻的电极端子12的一部分重叠，连接部25连接于电线50。

[0036] 连接部25由平板状的芯线连接部25A和筒部25B构成，芯线连接部 25A从主体部22的一缘部的中央部沿与该缘部的延伸方向正交的方向且沿主体部22的板面延伸，设置于基部侧并与电线50的芯线51连接，筒部25B设置于顶端侧并将电线50的外部包覆部52铆接。

[0037] 在主体部22的缘部中的、与连接部25对置的位置突出设置有卡止突起23，卡止突起23用于将母线21定位于后述的绝缘保护部30(母线保持部31)从而防止母线21脱离。

[0038] 另外，在主体部22中的、未设置有连接部25以及卡止突起23的侧的相互对置的一对缘部的中央部分别形成有定位凹部24，定位凹部24被切削成半圆状以便使上述单电池11的定位凸部13嵌入。

[0039] 此外，在主体部22的设置有连接部25的缘部的一端侧(图5的左上) 设置有母线侧安装片26(母线侧安装部的一个例子)，母线侧安装片26 与后述的温度检测部件40的检测部件侧安装片44连接。母线侧安装片 26沿与连接部25平行的方向延伸，也就是说，沿与主体部22的设置有母线侧安装片26的缘部的延伸方向正交的方向且沿主体部22的板面延伸。

[0040] 母线21通过将由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等制成的金属制的板材冲压加工成预定的形状而形成。

[0041] (温度检测部件40)

[0042] 如图4以及图5所示，温度检测部件40具备温度检测元件41和传热板42(安装部的一个例子)，温度检测元件41例如由热敏电阻构成。

[0043] 作为热敏电阻，可以适宜地选择PTC热敏电阻、或者NTC热敏电阻。另外，作为温度检测元件41，不限于热敏电阻，只要能够对温度进行检测，可以适宜地选择任意的元件。

[0044] 传热板42由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等金属制的板材构成，传热板42具有载置部43和检测部件侧安装片44(安装部的一个例子)，载置部43呈矩形，检测部件侧安装片44从载置部43的一缘部的一个端部朝与该缘部的延伸方向正交的方向且沿载置部43的板面延伸。也就是说，整个传热板42形成为俯视呈大致L字形状。检测部件侧安装片44 设定为其宽度尺寸与母线侧安装片26相同且与母线侧安装片26重叠并面接触。

[0045] 温度检测元件41例如通过环氧树脂等绝缘性的粘合剂被预先固定于载置部43的上表面。

[0046] 在温度检测元件41连接有电线45。电线45从温度检测元件41的侧面朝沿载置部43的板面的方向被引出。电线45连接于未图示的外部回路，来自温度检测元件41的信号经由电线45被发送到外部回路。外部回路例如配置于未图示的电池ECU，并通过来自温度检测元件41的信号检测母线21的温度，也就是说，检测电极端子12的温度。

[0047] (绝缘保护部30)

[0048] 如图1以及图2所示，绝缘保护部30形成为沿单电池11的排列方向 (图2的左右方向)细长的形状。在绝缘保护部30以排列成2列的方式设置有多个母线保持部31，多个母线保持部31朝上下方向开口并具有分隔壁，分隔壁与外部隔开且能够对母线21进行保持。

[0049] 在这2列母线保持部31之间设置有一对电线收纳槽35，电线收纳槽 35用于收纳与母线21连接的电线50以及与温度检测元件41连接的电线 45。电线收纳槽35具有一对槽壁部35A、35B以及底部35C，电线收纳槽35沿母线保持部31的排列方向(绝缘保护部30的长边方向)设置。

[0050] 各个母线保持部31形成为俯视长方形状，其大小能将相邻的一对电极端子12A、12B包围，各个母线保持部31也作为相邻的一对电极端子 12A、12B的保护壁发挥作用。

[0051] 在一个母线保持部31的分隔壁中的、位于绝缘保护部30外侧的外侧壁31A的延伸方向(图2的左右方向)的中央底部设置有卡止孔32，卡止孔32用于将在电极端子12上重叠放置的母线21的卡止突起23嵌入其中(参照图1)。

[0052] 另外，在一个母线保持部31的分隔壁中的、与外侧壁31A对置配置的内侧壁31B的延伸方向的中央部沿上下被切削，从而形成将母线21的连接部25穿过的第1穿通部33(参照图3)。通过第1穿通部33使槽状的第1连通槽36和母线保持部31处于连通状态，第1连通槽36将母线 21的连接部25收纳。

[0053] 此外，在一个母线保持部31的内侧壁31B的沿延伸方向的靠近一端形成有与第1穿通部33相邻的、沿上下被切削的第2穿通部34，第2穿通部34使母线21的母线侧安装片26穿过。

[0054] 多个母线保持部31中的、规定的母线保持部31通过第2穿通部34 而与第2连通槽37连接。如图3所示，第2连通槽37将温度检测部件 40、以及连接于温度检测部件40(温度检测元件41)的电线45的一部分收纳并将电线45朝电线收纳槽35侧导出。

[0055] 第2连通槽37形成为从母线保持部31的第2穿通部34朝绝缘保护部30的内侧以与内侧壁31B正交的方式延伸，并呈大致Z字形状蛇行，且沿与延伸方向正交的方向与电线收纳槽35合流。在第2连通槽37中的、配置温度检测部件40的载置部43的部分形成为其宽度比其他部分宽的宽幅部37A。宽幅部37A的槽宽度设定为其尺寸比载置部43的宽度尺寸稍宽。连接于温度检测部件40(温度检测元件41)的电线45沿第2连通槽 37蛇行布线于绝缘保护部30，并朝电线收纳槽35侧导出。

[0056] 在电线收纳槽35的一对槽壁部35A、35B中的、母线保持部31侧的槽壁部35A中，其中一部分被切削，与第2连通槽37连接，并能够从母线保持部31侧将连接于温度检测部件40(温度检测元件41)的电线45 导入到电线收纳槽35内。另外，在同样的槽壁部35A中的、与第1穿通部33对置的部分也被切削，并能够将在母线21的连接部25上连接的电线50导入到电线收纳槽35内。

[0057] 另外，在电线收纳槽35的一对槽壁部35A、35B的上端缘设置有限制片38，限制片38从槽壁部35A、35B中的一方朝槽壁部35B、35A中的另一方突出，限制片38限制电线45、50从电线收纳槽35溢出。

[0058] 布线于电线收纳槽35的电线45、50被导出到电池模块M的外部，例如连接于ECU等控制单元(未图示)。

[0059] (布线模块20的组装方法)

[0060] 在安装本实施方式的布线模块20时，首先，将通过超声波焊接连接有电线50(芯线51)的母线21收纳到绝缘保护部30的母线保持部31内。此时，将母线21的卡止突起23嵌入母线保持部31的卡止孔32，并将连接部25收纳到第1连通槽36内，将电线50布线到电线收纳槽
35内。在母线21被收纳到母线保持部31内的状态下，母线侧安装片26处于穿过第2穿通部34的状态。

[0061] 接着，在与规定的母线保持部31连通的第2连通槽37内收纳温度检测部件40。此时，将温度检测部件40的载置部43配置于第2连通槽37 的宽幅部37A，并使检测部件侧安装片44与母线侧安装片26相重叠。另外，将连接于温度检测元件41的电线45沿第2连通槽37布线并导入收纳到电线收纳槽35内。

[0062] (组装到单电池组10的方法)

[0063] 将多个单电池11以相邻的电极端子12A、12B成为不同极性的方式排列配置，将配置有母线21以及温度检测部件40的布线模块20安装到单电池组10的形成有电极端子12A、12B的面。

[0064] 于是，在母线21的定位凹部24内配置单电池11的定位凸部13，从而母线21与电极端子12被定位。

[0065] 接着，对各个母线21与电极端子12相重叠的部分进行激光焊接，将母线21与电极端子12电气连接并对检测部件侧安装片44与母线侧安装片26相重叠的部分进行激光焊接，将温度检测部件40与母线21热连接。其结果，通过充电或者放电在单电池11所产生的热量从电极端子12传递到母线21，再从母线21传递到温度检测部件40。以这样的方式，电池模块M完成。

[0066] (本实施方式的作用及效果)

[0067] 根据本实施方式，由于温度检测部件40构成为通过激光焊接安装于母线21，所以没有必要设置用于将温度检测部件40固定到母线21的紧固部件，能够减少部件数量。

[0068] 另外，由于能够在对母线21和电极端子12进行激光焊接时，利用激光焊接设备顺便对母线侧安装片26和检测部件侧安装片44进行激光焊接，所以能够简化安装作业。

[0069] <其他实施方式>

[0070] 本说明书所公开的技术并非限定于根据上述记载以及附图说明的实施方式，例如以下的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

[0071] (1)在上述实施方式中采用了如下构成：将母线侧安装片26设置于母线21，并将检测部件侧安装片44设置于温度检测部件40，通过将检测部件侧安装片44和温度检测部件40重叠并进行激光焊接从而将两者热连接。但这些安装片26、44并非是必须的，也可以采用如下结构：例如如图6所示，将温度检测部件140的传热板142直接与母线121的主体部 122重叠并进行激光焊接。

[0072] (2)在上述实施方式中采用了如下构成：在将在规定位置配置有母线21以及温度检测部件40的布线模块20安装到单电池组10，并对母线 21以及电极端子12进行激光焊接时，对母线21以及温度检测部件40进行激光焊接，但也可以采用如下结构：例如预先通过激光焊接先将母线 21以及温度检测部件40热连接，然后将母线21以及温度检测部件40一并收纳到绝缘保护部30内，并安装于单电池组10。

[0073] (3)温度检测部件40的构成并非限定于上述实施方式，只要不脱离本说明书所公开的技术范围即能够进行适宜的变更。例如如图6所示，能够将传热板142(安装部)的形状根据作为安装对象的母线121的形态进行变更。

[0074] (4)另外，母线21或电极端子12的形态也并非限定于上述实施方式。也可以采用如下实施方式：例如如图6所示，将母线121的主体部 122设置为将相邻的电极端子12整个包覆的大致长方形状，并将连接部 125设置于主体部122的一缘部的靠近端部的位置。

[0075] (5)在上述实施方式中示出了通过超声波焊接将母线21的连接部 25与电线50的芯线51连接的构成，也可以采用通过压接等连接的构成。

[0076] 附图标记说明

[0077] M：电池模块

[0078] 10：单电池组

[0079] 11：单电池(蓄电元件)

[0080] 12A、12B：电极端子

[0081] 20：布线模块

[0082] 21：母线

[0083] 22：主体部

[0084] 25：连接部

[0085] 26：母线侧安装片(母线侧安装部)

[0086] 30：绝缘保护部

[0087] 31：母线保持部

[0088] 35：电线收纳槽

[0089] 40：温度检测部件

[0090] 41：温度检测元件

[0091] 42：传热板(安装部)

[0092] 43：载置部

[0093] 44：检测部件侧安装片(安装部)

[0094] 45、50：电线

[0095] 51：芯线