JP7087739B2 - 蓄電モジュール - Google Patents

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Description

本明細書によって開示される技術は、蓄電モジュールに関する。
例えば、複数のセル型電池を電池ケースに収容した電池モジュールとして、特開2003-68259号公報(下記特許文献1)に記載のものが知られている。
セル型電池は、出力用の複数のタブを有しており、これらのタブは、電池ケースの蓋に設けられた電極端子に接続されている。
また、電池ケースに収容されたセル型電池は、振動対策として、電池ケース内でモールドしたり、不織布やスポンジなどを使用したりして電池ケースとセル型電池との間の空隙を埋めている。
特開2003-68259号公報
ところが、セル型電池などの蓄電素子をケース内においてモールドによって固定すると、電池モジュールの重量が増加してしまう。また、小型の電池モジュールに相当する蓄電モジュールは、蓄電素子とケースとの間の空隙が狭く、空隙に不織布やスポンジなどの隙間埋め材を挿入することができなくなることができなくなってしまう。
本明細書では、重量が増加することを抑制しつつ、蓄電素子をケース内に固定する技術を開示する。
本明細書によって開示される技術は、電極端子を有する複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子が固定される支持部材と、前記複数の蓄電素子と共に、少なくとも1つ以上の前記支持部材を収容するケースと、前記蓄電素子の前記電極端子が接続される導電部材を保持し、前記ケースの天井壁を構成するように前記ケースに固定される保持部材とを備え、前記支持部材は、前記支持部材が前記ケース内に収容された際に、前記ケース内の底部に設けられた第1被嵌合部と嵌合する第1嵌合部と、前記保持部材が前記ケースに固定された際に、前記保持部材に設けられた第2被嵌合部と嵌合する第2嵌合部とを備えている構成とした。
このような構成の蓄電モジュールによると、複数の蓄電素子が固定された支持部材がケースの底部とケースの天井壁を構成する保持部材とに固定された状態となり、各蓄電素子をケース内で移動しないように固定することができる。また、支持部材の第1嵌合部をケースの底部の被第1嵌合部に嵌合させ、支持部材の第2嵌合部を保持部材の被第2嵌合部に嵌合させているから、例えば、蓄電素子をケース内においてモールドによって固定する場合に比べて、電池モジュールの重量が増加することを抑制できる。また、小型の蓄電モジュールを構成する場合においても、ケースと蓄電素子との間の隙間に不織布やスポンジなどの隙間埋め材を挿入する必要がないため、上記の構成は、振動対策に対して非常に有効である。
本明細書によって開示される蓄電モジュールは、以下の構成としてもよい。
前記第1被嵌合部は、前記ケースの底部に有底の凹状に形成され、前記第1嵌合部は、前記第1被嵌合部の凹状の隙間寸法よりも厚みのある突片状に形成されており、前記支持部材が前記ケース内に収容されると、前記第1嵌合部は、前記第1被嵌合部に圧入される構成としてもよい。
このような構成によると、第1嵌合部が第1被嵌合部に圧入されて固定されるから、例えば、第1被嵌合部と第1嵌合部との間に僅かな空隙がある場合に比べて、ケース内において蓄電素子ががたつくことを抑制することができる。
前記第1被嵌合部および前記第1嵌合部は、間隔を空けて複数並んで形成されている構成としてもよい。
例えば、ケースの底部に設けられた第1被嵌合部に対して、支持部材の全長に亘って形成された第1嵌合部を圧入する場合、第1被嵌合部に対して第1嵌合部を圧入する挿入抵抗が高くなり、ケースに支持部材を組み付ける組み付け作業性が低下してしまう。ところが、上記のような構成によると、支持部材の全長に亘って第1嵌合部が形成されている場合に比べて、第1被嵌合部に第1嵌合部を圧入する際の挿入抵抗を下げることができる。これにより、ケースに対する支持部材の組み付け作業性が低下することを抑制することができる。
前記支持部材は、前記蓄電素子よりも側方に突出する側縁部を有しており、前記ケースの側面には、前記支持部材を前記ケース内に収容する際に、前記支持部材の前記側縁部が嵌合してガイドされるガイド溝が設けられている構成としてもよい。
例えば、ケースの底部に配された第1被嵌合部に対して第1嵌合部を嵌合させる場合、蓄電素子などによって第1被嵌合部の位置が確認できず、第1被嵌合部に対して第1嵌合部を嵌合させることがし難くなることで、支持部材をケースへの組み付ける組み付け作業性が低下してしまう。
ところが、上記のような構成によると、支持部材の側縁部がガイド溝によってガイドされ、第1被嵌合部に対して第1嵌合部を速やかに嵌合させることができる。また、ケースへの支持部材の組み付けが完了した後は、ガイド溝を構成する部分と支持部材とが係止することで、ケース内における蓄電素子のがたつきを抑制することができる。
前記支持部材は、前記蓄電素子が両側から固定される共に一側縁に前記第1嵌合部が設けられた矩形平板状の本体部と、前記本体部の前記第1嵌合部が配された一側縁とは反対側の他側縁に固定され、前記第2嵌合部を有する係止部材とを備え、前記第2被嵌合部は、筒状に形成され、前記第2嵌合部は、前記第2被嵌合部の筒状の内側に嵌合する嵌合凸部と、前記第2被嵌合部の外側に嵌合する大筒部とを有している構成としてもよい。
このような構成によると、支持部材に固定された係止部材の嵌合凸部と大筒部とが筒状の第2被嵌合部の内外に嵌合するから、蓄電素子が固定された支持部材をケースと保持部材とで強固に固定することができる。これにより、ケース内において蓄電素子が、第2被嵌合部の軸心が傾く方向に変位してがたつくことをさらに抑制することができる。
前記係止部材は、前記支持部材の他側縁に沿って並ぶように前記第2嵌合部の両側に配され、前記保持部材に設けられた被接合部と接合される接合部を有している構成としてもよい。
このような構成によると、第2嵌合部および被第2嵌合部の両側にケースと保持部材を接合する接合部が配されているから、例えば、第2嵌合部および被第2嵌合部が接合部から離れた場所に配されている場合に比べて、ケースに接合された保持部材とケースとによって蓄電素子が固定された支持部材を強固に固定することができる。これにより、ケース内において蓄電素子ががたつくことをさらに抑制することができる。
前記支持部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば、支持部材を樹脂によって構成する場合に比べて、強度向上および軽量化を図ることができる。これにより、支持部材の強度の確保のために、支持部材の板厚が厚くなることを抑制できる。ひいては、蓄電モジュールが大型化することを抑制することができる。
本明細書によって開示される技術によれば、重量が増加することを抑制しつつ、蓄電素子をケース内に固定することができる。
蓄電モジュールの斜視図 蓄電モジュールの平面図 蓄電モジュールの側面図 図2のIV-IV線断面図 図2のV-V線断面図 図2のVI-VI線断面図 図3のVII-VII線断面図 ケースに接続モジュールを組み付ける前の状態を示す斜視図 蓄電ユニットを斜め上から視た斜視図 蓄電ユニットを斜め下から視た斜視図 蓄電ユニットの分解斜視図 ケースが一部破断した斜視図 ケースの平面図 接続モジュールを上下反転させた状態を示す斜視図
<実施形態>
本明細書に開示された技術における一実施形態について図1から図14を参照して説明する。
本実施形態は、車両に搭載されるエンジン始動用の低圧の蓄電モジュール10を例示している。蓄電モジュール10は、複数の蓄電素子26を含む複数の蓄電ユニット20と、複数の蓄電ユニット20を収容する合成樹脂製のケース40と、複数の蓄電ユニット20が内部に収容されたケース40の上部に組み付け固定される接続モジュール60とを備えて構成されている。
蓄電ユニット20は、図9から図11に示すように、略矩形平板状の支持板(「支持部材」の一例)22と、支持板22の両側面20Sに固定される一対の蓄電素子26と、支持板22の上端縁に固定される係止部材(「支持部材」の一例)30とを備えて構成されている。
支持板22は、アルミニウム合金性の金属板をプレス加工するなどして形成されている。なお、支持板22は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)などの剛性を有する金属板を用いてもよい。支持板22は、左右方向にやや長い略矩形平板状に形成されており、支持板22の下側縁(「一側縁」に相当)22Dには、下方に向かって突出する複数の嵌合突片23(「第1嵌合部」の一例)が設けられている。
複数の嵌合突片23は、支持板22の下側縁22Dにおける左右方向の両端部と、左右方向略中央部の合計3箇所の位置に間隔を空けて直線状に並んで配されている。
各嵌合突片23は、左右方向に長い略矩形の突片状に形成されており、嵌合突片23の突出端部は、板厚方向に先細りした形態とされている。
支持板22の上側縁(「他側縁」に相当)22Uには、上方に向かって突出する複数の圧入係止片24が設けられている。複数の圧入係止片24は、支持板22の上側縁22Uにおける左右方向の両端部と、左右方向略中央部の合計3箇所の位置に間隔を空けて形成されており、嵌合突片23と上下方向に並んだ配置とされている。各圧入係止片24は、嵌合突片23と同様に、左右方向に長い略矩形状に形成されており、圧入係止片24の突出端部も、板厚方向に先細りした形態とされている。
蓄電素子26は、ラミネート型の電池であり、全体として扁平な直方体状に構成されている。各蓄電素子26は、図示しない蓄電要素を合成樹脂製のラミネートフィルムによって包むとともにラミネートフィルムの端縁を溶着により接合した素子本体27と、蓄電要素に接続されるとともに素子本体27の一端縁である上端縁から上方に導出された一対の電極端子28とを備えて構成されている。一対の電極端子28は、それぞれが箔状に形成されており、一方が正極端子28Pとされ、他方が負極端子28Nとされている。
また、素子本体27の上端縁において、電極端子28が配された部分は、電極端子28とラミネートフィルムとが溶着した接合板部29とされている。接合板部29は、電極端子28よりもやや厚みのある略矩形板状をなしており、接合板部29の高さ寸法は、接合板部29の上端から延出された電極端子28の長さ寸法よりも大きく設定されている。
蓄電素子26は、支持板22の前後の両側面22Sに両面テープ(粘着テープ)や接着剤など公知の方法によって貼り付けられて支持板22に一体に固定されている。また、支持板22を挟んで隣り合う蓄電素子26は、互いに異なる極性の電極端子28が隣り合うように(一の蓄電素子26の正極端子28Pと、これと隣り合う他の蓄電素子26の負極端子28Nとが互いに隣り合うように)配置されている。
そして、支持板22の両側面22Sに一対の蓄電素子26が一体に固定されると、図7に示すように、支持板22の左右方向の両側縁部22Wと、複数の嵌合突片23とが蓄電素子26の素子本体27よりも外方(側方)に突出した状態となり、複数の圧入係止片24は、図5に示すように、蓄電素子26の素子本体27よりも外方に突出すると共に、隣り合う蓄電素子26の接合板部29間に配された状態となる。
係止部材30は、図4から図6、図9および図11に示すように、大まかには左右方向に長いブロック状をなす係止部本体31を有している。係止部本体31の下端部における前後方向略中央部には、支持板22の複数の圧入係止片24が圧入される複数の圧入凹部32が設けられている。
複数の圧入凹部32は、係止部材30の左右方向の両端部と、左右方向略中央部との合計3箇所の位置に間隔を空けて配置されており、各圧入凹部32は、上方に向かって凹状に窪んだ形態をなしている。
圧入凹部32の凹状に窪んだ部分の隙間寸法は、支持板22の圧入係止片24の厚み寸法よりも小さく設定されており、圧入凹部32に圧入係止片24を圧入することで、図5に示すように、支持板22の上側縁22Uに係止部材30が圧入固定されるようになっている。そして、係止部材30が支持板22に圧入固定されると、係止部材30は、隣り合う蓄電素子26の接合板部29の間に配されるようになっている。
また、係止部本体31は、図4、図6および図9に示すように、後述する接続モジュール60の保持部材70に接合される一対のモジュール接合部(「接合部」の一例)34と、保持部材70と上下方向に嵌合する一対の嵌合筒部(「第2嵌合部」の一例)37とを有している。
一対のモジュール接合部34は、図6、図8および図9に示すように、係止部材30の左右方向両端部に設けられており、各モジュール接合部34は、係止部本体31の上面から上方に向かって延びる本体部35と、本体部35の上面からさらに上方に向かって延びる接合凸部36とを有している。
本体部35は、左右方向に僅かに長い板状に形成されており、接合凸部36は、本体部35の左右方向略中央部に角筒状に設けられている。したがって、本体部35と接合凸部36との間は段差状をなしている。
一対の嵌合筒部37は、図4、図6および図9に示すように、支持板22の両側面22Sに固定された蓄電素子26における電極端子28間にそれぞれ配されており、各嵌合筒部37は、上方に開口する有底の大筒部38と、大筒部38内に配された円柱状の嵌合凸部39とを有している。したがって、一対の嵌合筒部37と一対のモジュール接合部34とは、支持板22の上側縁22Uに沿って並んだ配置とされており、一対の嵌合筒部37の両側にモジュール接合部34がそれぞれ配された構成となっている。
大筒部38は、略円筒状をなし、係止部材30の上下方向ほぼ全長に亘って形成されている。また、大筒部38は、係止部材30の前壁30Fおよび後壁30Rに大筒部38の前後方向両端部が連なった形態とされている。
嵌合凸部39は、大筒部38の軸心に沿うように配置されており、大筒部38の底部38Aから上方に向かって真っ直ぐ延びた形態をなしている。また、嵌合凸部39は、大筒部38よりも僅かに上方に突出した形態とされている。
ケース40は、図12および図13に示すように、上方に開口する箱形状に形成されており、左右方向にやや長い形態とされている。ケース40の底部40Dには、左右方向に延びる複数(本実施形態では2つ)の突出部41が設けられている。
各突出部41は、底部40Dの左右方向の全幅に亘って形成されており、各突出部41には、図6に示すように、蓄電ユニット20の支持板22における嵌合突片23が圧入されて嵌合される嵌合凹部(「第1被嵌合部」の一例)42が形成されている。複数の嵌合凹部42は、図6、図12および図13に示すように、左右方向両端部と、左右方向略中央部との合計3箇所に設けられている。各嵌合凹部42は、下方に向かって凹状に窪んだ形態とされており、嵌合凹部42の凹状の隙間寸法は、嵌合突片23の厚み寸法よりもやや小さく設定されている。
したがって、ケース40内に蓄電ユニット20が上方から挿入されて、支持板22の嵌合突片23が突出部41の嵌合凹部42内に圧入して嵌合されると、ケース40の底部40Dに蓄電ユニット20の下端部が圧入固定されるようになっている。
また、複数の突出部41は、ケース40の前壁40Fおよび後壁40Rに沿うように前後方向に2つ並列して配置されている。つまり、ケース40内には、図4、図5および図7に示すように、2つの蓄電ユニット20が収容可能とされており、2つの蓄電ユニット20がケース40内に収容されると、前後方向に蓄電素子26が4つ並んだ状態となる。
また、ケース40の底部40Dにおける2つの突出部41の前後方向の位置関係は、図4、図5および図6に示すように、2つの蓄電ユニット20がケース40内に収容された際に、隣り合う蓄電ユニット20の蓄電素子26間に隙間C1ができると共に、蓄電ユニット20の蓄電素子26とケース40の内面との間に隙間C2ができる大きさに設定されている。
したがって、蓄電素子26の素子本体27が膨張する場合においても、蓄電素子26が内側からケース40を押圧することが抑制されるようになっている。
また、ケース40の左右方向に位置する側壁40Sの内側には、図12および図13に示すように、上下方向に延びる複数のガイドリブ44が設けられている。
複数のガイドリブ44は、2つのガイドリブ44を1組として各側壁40Sに2組ずつ設けられており、各組のガイドリブ44は、底部40Dにおける突出部41に連なるように各側壁40Sの全高に亘って形成されている。また、各組のガイドリブ44間は、蓄電ユニット20の支持板22における側縁部22Wをガイドするガイド溝45とされている。ガイド溝45は、各側壁40S側に向かって凹んだ形態とされており、ガイド溝45の隙間寸法は、蓄電ユニット20の支持板22の板厚寸法よりも僅かに大きく設定されている。
つまり、ケース40内に蓄電ユニット20を上方から挿入する際には、蓄電ユニット20の支持板22における左右方向の両側縁部22Wを、1組のガイドリブ44のガイド溝45に挿入する。すると、支持板22がガイド溝45内を案内されて蓄電ユニット20がケース40内の正規の組み付け位置に向かって挿入される。そして、蓄電ユニット20がケース40内の正規の組み付け位置に至ると、図5および図6に示すように、支持板22の嵌合突片23が突出部41の嵌合凹部42内に圧入して嵌合され、ケース40の底部40Dに蓄電ユニット20の下端部が固定されるようになっている。
接続モジュール60は、図1、図2および図14に示すように、全体としては前後方向よりも左右方向に長い形態をなしており、蓄電素子26の電極端子28に接続される複数のバスバ50(「導電部材」の一例)と、複数のバスバ50を保持する保持部材70とを備えている。
バスバ50は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼(SUS)などの導電性に優れた金属板や、アルミニウム板と銅板とを貼り合せた金属板などをプレス加工するなどして形成されている。
複数のバスバ50は、隣り合う蓄電素子26の電極端子28同士を接続する複数の接続バスバ(「導電部材」の一例)51と、蓄電素子26の電極端子28に接続されて複数の蓄電素子26の電力を出力する複数の出力バスバ(「導電部材」の一例)55とを含んでいる。本実施形態では、接続バスバ51は、アルミニウム板と銅板とによって構成された、いわゆるクラッド材によって形成されており、出力バスバ55は、出力する極性に合わせて金属板が選択される。
接続バスバ51は、図2に示すように、接続モジュール60の一方側である右側に配された2つと、他方側である左側の前後方向略中央部に配された1つの合計3箇所に配置されている。
各接続バスバ51は、長い略矩形状の平板状をなすバスバ本体52を有しており、バスバ本体52の前後方向両側の側縁部には、前後方向に隣り合う蓄電素子26の電極端子28が上方から載置されて溶接等によって電気的に接続されるようになっている。また、バスバ本体52における左右方向の両端部には、一対の係止部53が設けられており、各接続バスバ51における左右方向の一方の端部には、電圧検知線Wが接続されている。
出力バスバ55は、接続モジュール60の左側における前後方向両端部の2箇所に配置されている。出力バスバ55は、接続バスバ51に比べて左右方向に長い形態とされており、出力バスバ55の左右方向両端部には、接続バスバ51と同様の一対の係止部53が設けられている。
前側の出力バスバ55は、接続バスバ51よりも右側に延出された前側締結部55Fを有することで左右方向に長い形態とされており、後側の出力バスバ55は、接続バスバ51よりも左側に延出された後側締結部55Rを有することで左右方向に長い形態とされている。前側の出力バスバ55の前側締結部55Fよりも左側の部分および後側の出力バスバ55の後側締結部55Rよりも右側の部分は、バスバ本体56とされ、バスバ本体56の側縁部に、蓄電素子26の電極端子28が上方から載置されて溶接等によって電気的に接続されるようになっている。また、出力バスバ55におけるバスバ本体56の側縁部には、2本の電圧検知線Wが接続されている。
保持部材70は、合成樹脂製であって、接続モジュール60がケース40に取り付け固定された際に、図4および図6に示すように、ケース40の天井壁40Uを構成する。また、保持部材70は、図4から図6および図14に示すように、やや厚みのある略矩形状をなす本体部71を有している。本体部71の表裏両面のうちの一方の面(表面)は、複数のバスバ50を保持するバスバ保持面71Uとされており、他方の面(裏面)は、蓄電ユニット20と対向した配置となる素子対向面71Dとされている。
本体部71のバスバ保持面71Uには、接続バスバ51のバスバ本体52もしくは出力バスバ55のバスバ本体56が載置される複数のバスバ載置部72が設けられている。
本実施形態では、本体部71の左右方向略中央部よりも右側に2つのバスバ載置部72が前後方向に並列して配置されており、本体部71の左右方向略中央部よりも左側に3つのバスバ載置部72が前後方向に並列して配置されている。
バスバ載置部72は、平面視略矩形状をなし、バスバ載置部72の前後左右の長さ寸法は、接続バスバ51の前後左右の長さ寸法とほぼ同じ大きさに設定されている。また、バスバ載置部72は、接続モジュール60をケース40に組み付けた際に、蓄電ユニット20における係止部材30の上方に配されるようになっている。
また、接続バスバ51が配置されるバスバ載置部72の前後方向両側と、前側の出力バスバ55が配置されるバスバ載置部72の前側と、後側の出力バスバ55が配置される後側とには、本体部71を板厚方向である上下方向に貫通した挿通孔73が、バスバ載置部72の側縁に沿うようにして形成されている。
各挿通孔73には、接続モジュール60をケース40に組み付けた際に、ケース40内に収容された蓄電素子26の電極端子28が下方から挿通されるようになっており、挿通孔73に挿通された電極端子28は、図1、図2および図8に示すように、バスバ50側に折り曲げられて各バスバ50に接続されるようになっている。
したがって、接続モジュール60がケース40に組み付けられると、ケース40内に収容された複数の蓄電ユニット20の全ての蓄電素子26が接続バスバ51によって直列に接続され、前側の出力バスバ55および後側の出力バスバ55が、複数の蓄電素子26の一方の極性の電力を出力する出力バスバ55となる。
また、バスバ載置部72の左右方向両側には、各バスバ50に設けられた一対の係止部53と係止する一対の被係止部74が設けられている。一対の被係止部74は、接続バスバ51のバスバ本体52もしくは出力バスバ55のバスバ本体56がそれぞれのバスバ載置部72に載置されると、各バスバ50の一対の係止部53と係止することで、接続バスバ51および出力バスバ55がバスバ載置部72から離脱することを規制し、各バスバ50を保持部材80によって保持するようになっている。
一方、本体部71の素子対向面71Dには、図4、図6および図14に示すように、接続モジュール60がケース40に取り付けられる際に、蓄電ユニット20の係止部材30における嵌合筒部37と上下方向に嵌合する複数の小筒部(「第2被嵌合部」の一例)75が設けられている。
各小筒部75は、素子対向面71Dから蓄電ユニット20側に向けて真っ直ぐ延びる略円筒状をなしており、本体部71の右側のバスバ載置部72の裏側と、本体部71の左側の前後両側に配されたバスバ載置部72の裏側との合計4箇所にそれぞれ設けられている。
したがって、小筒部75内を上下に延びる丸孔75Aは、バスバ載置部72に開口した形態とされており、接続モジュール60がケース40に取り付けられる際に、小筒部75は、嵌合筒部37における大筒部38内に適合して嵌合されると共に、嵌合凸部39が内部に適合して嵌合されるようになっている。また、小筒部75と嵌合筒部37とが上下方向に嵌合すると、小筒部75の先端が大筒部38の底部38Aの直上に配されると共に、嵌合凸部39の先端がバスバ載置部72におけるバスバ50が載置される面とほぼ同じ高さ位置に配されるようになっている。
つまり、蓄電ユニット20の係止部材30における嵌合筒部(嵌合凸部39および大筒部38)37が、接続モジュール60の保持部材70における小筒部75の内外に嵌合することで、蓄電ユニット20が接続モジュール60に対して小筒部75の軸心が傾く方向に変位することを抑制することができる。
また、蓄電ユニット20が接続モジュール60に対して小筒部75の軸心が傾く方向に変位することを抑制する係止部材30は、図4および図5に示すように、前後方向に隣り合う蓄電素子26の接合板部29間に生じる本来ならデッドスペースとなる領域に設けられている。つまり、例えば、接続モジュール60の保持部材70における小筒部と嵌合する嵌合筒部を前後方向に隣り合う蓄電素子の接合板部間とは異なる部分に設ける場合に比べて、蓄電モジュール10が大型化することを抑制することができる。
また、本体部71の左右方向両側縁部には、図2に示すように、蓄電ユニット20の係止部材30におけるモジュール接合部34が嵌合する複数の接合凹部(「被接合部」の一例)76が設けられている。
各接合凹部76は、本体部71から上方に僅かに突出した形態をなしており、バスバ載置部72の側方である合計4箇所の位置に設けられている。
本体部71の左側縁に設けられた接合凹部76は、本体部71を上下方向に貫通すると共に左側方に開口するU字開口76Aを有する形態とされ、本体部71の右側縁に設けられた接合凹部76は、本体部71を上下方向に貫通する略四角状の角形開口76Bを有する形態とされている。
各接合凹部76のU字開口76Aおよび角形開口76Bには、接続モジュール60がケース40に取り付けられる際に、図6に示すように、蓄電ユニット20の係止部材30におけるモジュール接合部34の接合凸部36が下方から適合して嵌合され、接合凹部76内に嵌合した接合凸部36を溶融させることで接合凹部76とモジュール接合部34とが接合されて各蓄電ユニット20が接続モジュール60に固定されるようになっている。
また、本体部71における前後方向両側縁には、図1および図2に示すように、本体部71を上下方向に貫通すると共に前方もしくは後方に向かって開口する複数の切欠凹部77が設けられている。各切欠凹部77には、接続モジュール60がケース40に取り付けられる際に、ケース40の前壁40Fおよび後壁40Rの上端に設けられた固定凸部48が嵌合され、固定凸部48を溶融させることで切欠凹部77と固定凸部48とが接合されて接続モジュール60がケース40に固定されるようになっている。
本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、蓄電モジュール10の作用および効果について説明する。
車両に搭載される蓄電モジュール10は、ケース40と蓄電素子26との間に空隙があると、車両の振動によってケース40内において蓄電素子26ががたつく虞があるため、蓄電素子26の電極端子28の破損やバスバ50に対する電極端子28の剥がれが懸念される。このため、従来は、ケース内で蓄電素子をモールドしたり、不織布やスポンジなどの隙間埋め部材によって空隙を埋めたりすることで振動対策を行っているが、蓄電素子をケース内においてモールドによって固定すると、蓄電モジュールの重量が増加してしまう。また、蓄電モジュールの小型化が求められる場合には、蓄電素子とケースとの間の空隙が狭くなり、空隙に隙間埋め部材を挿入することができなくなってしまう。
ところが、本実施形態の蓄電モジュール10は、図5に示すように、各蓄電ユニット20の下端部では、支持板22の嵌合突片23が、ケース40の底部40Dに設けられた突出部41の嵌合凹部42に圧入固定されている。また、各蓄電ユニット20の上端部では、係止部材30における嵌合筒部(嵌合凸部39および大筒部38)37が、接続モジュール60の保持部材70における小筒部75の内外に嵌合すると共に、蓄電ユニット20の係止部材30におけるモジュール接合部34が、接続モジュール60の保持部材70における接合凹部76に嵌合して接合されている。
つまり、蓄電素子26が固定されたアルミニウム合金製の支持板22がケース40の底部40Dとケース40の天井壁40Uを構成する保持部材70とに固定された状態となるから、各蓄電素子26をケース40内で移動しないように固定することができると共に、蓄電ユニット20が接続モジュール60に対して小筒部75の軸心が傾く方向に変位してがたつくことを抑制することができる。これにより、例えば、蓄電素子をケース内においてモールドによって固定する場合に比べて、蓄電モジュール10の重量が増加することを抑制できる。
また、支持板22がアルミニウム合金製とされているから、例えば、支持板を樹脂やステンレス鋼などによって構成する場合に比べて、強度向上および軽量化を図ることができる。つまり、例えば、樹脂製の支持板であれば、強度の確保のために支持板の板厚が厚くなってしまう虞があるところ、本実施形態によると、支持板22の板厚が厚くなること防ぐことができる。ひいては、蓄電モジュール10が大型化することを抑制することができる。また、小型の蓄電モジュール10を構成する場合においても、ケース40と蓄電素子26との間の隙間に隙間埋め材を挿入する必要がないため、本実施形態は、振動対策に非常に有効である。
また、支持板22の嵌合突片23が、ケース40の底部40Dに設けられた突出部41の嵌合凹部42に圧入固定され、支持板22の圧入係止片24が圧入された係止部材30のモジュール接合部34がケース40に固定された接続モジュール60の保持部材70における接合凹部76に接合固定されているから、例えば、ケースと支持板、支持板と係止部材、係止部材と接続モジュールの保持部材などの間に僅かな空隙がある場合に比べて、ケース40内において蓄電素子26ががたつくことを抑制することができる。
ところで、例えば、ケースの底部に設けられた嵌合凹部に対して、支持板の下側縁の全長に亘って設けられた嵌合突片を圧入する構成とした場合、ケースに対して支持板を強固に固定することができる。しかしながら、嵌合凹部に対して嵌合突片を圧入する挿入抵抗が高くなり、ケースに支持板を収容する作業性が低下してしまう。ところが、本実施形態によると、図6に示すように、支持板22の下側縁22Dにおいて、嵌合突片23が間隔を空けて直線状に並んで配されているから、例えば、嵌合突片が、支持板の下側縁の全長に亘って形成されている場合に比べて、嵌合突片23を嵌合凹部42に圧入する際の挿入抵抗を下げることができる。これにより、蓄電ユニット20をケース40に組み付ける際の組み付け作業性が低下することを抑制することができる。
また、ケース40の底部40Dに配された嵌合凹部42に対して嵌合突片23を嵌合させる場合、蓄電素子26の素子本体27などによって嵌合凹部42の位置が確認し難く、嵌合凹部42に対して嵌合突片23が挿入し難くなることで、蓄電ユニット20のケース40への組み付け作業性が低下することが懸念される。
しかしながら、本実施形態によると、図7、図12および図13に示すように、支持板22の左右方向の側縁部22Wがケース40の左右方向両側における側壁40Sのガイド溝45によってガイドされ、蓄電ユニット20をケース40の正規の組み付け位置に案内することができる。これにより、ケース40の底部40Dに配された嵌合凹部42に対して嵌合突片23を速やかに嵌合させることができる。また、蓄電ユニット20がケース40の正規の組み付け位置に組み付けられた際には、ガイド溝45を構成するガイドリブ44と支持板22の側縁部22Wとが前後方向に係止することにより、ケース40内において蓄電素子26が前後方向にがたつくことをさらに抑制することができる。
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態では、ケース40内に2つの蓄電ユニット20が収容される構成とした。しかしながら、これに限らず、ケース内に蓄電ユニットが1つや3つ以上収容される構成にしてもよい。
(2)上記実施形態では、全ての蓄電素子26を直列に接続する構成とした。しかしながら、これに限らず、一部の蓄電素子が並列に接続される構成にしてもよい。
(3)上記実施形態では、支持板22の下側縁22Dに3つの嵌合突片23が設けられた構成とした。しかしながら、これに限らず、支持板の下側縁に設けられる嵌合突片は、1つや2つ、4つ以上であってもよい。
22:支持板(「支持部材」の一例)
22D:下側縁(「一側縁」の一例)
22U:上側縁(「他側縁」の一例)
22W:支持部材の側縁部
23:嵌合突片(「第1嵌合部」の一例)
26:蓄電素子
28:電極端子
30:係止部材(「支持部材」の一例)
34:モジュール接合部(「接合部」の一例)
37:嵌合筒部(「第2嵌合部」の一例)
38:大筒部
39:嵌合凸部
40:ケース
40D:底部
40U:天井壁
42:圧入凹部(「第1被嵌合部」の一例)
45:ガイド溝
50:バスバ(「導電部材」の一例)
51:接続バスバ(「導電部材」の一例)
55:出力バスバ(「導電部材」の一例)
70:保持部材
71:本体部
75:小筒部(「第2被嵌合部」の一例)
76:接合凹部(「被接合部」の一例)

Claims (8)

  1. 電極端子を有する複数の蓄電素子と、
    前記複数の蓄電素子が固定される支持部材と、
    前記複数の蓄電素子と共に、少なくとも1つ以上の前記支持部材を収容するケースと、
    前記蓄電素子の前記電極端子が接続される導電部材を保持し、前記ケースの天井壁を構成するように前記ケースに固定される保持部材とを備え、
    前記支持部材は、
    前記支持部材が前記ケース内に収容された際に、前記ケース内の底部に設けられた第1被嵌合部と嵌合する第1嵌合部と、
    前記保持部材が前記ケースに固定された際に、前記保持部材に設けられた第2被嵌合部と嵌合する第2嵌合部とを備え
    前記第1被嵌合部は、前記ケースの底部に有底の凹状に形成され、前記第1嵌合部は、前記第1被嵌合部の凹状の隙間寸法よりも厚みのある突片状に形成されており、
    前記支持部材が前記ケース内に収容されると、前記第1嵌合部は、前記第1被嵌合部に圧入される蓄電モジュール。
  2. 前記第1被嵌合部および前記第1嵌合部は、間隔を空けて複数並んで形成されている請求項に記載の蓄電モジュール。
  3. 前記支持部材は、前記蓄電素子よりも側方に突出する側縁部を有しており、
    前記ケースの側面には、前記支持部材を前記ケース内に収容する際に、前記支持部材の前記側縁部が嵌合してガイドされるガイド溝が設けられている請求項1または請求項に記載の蓄電モジュール。
  4. 前記支持部材は、前記蓄電素子が両側から固定される共に一側縁に前記第1嵌合部が設けられた矩形平板状の本体部と、前記本体部の前記第1嵌合部が配された一側縁とは反対側の他側縁に固定され、前記第2嵌合部を有する係止部材とを備え、
    前記第2被嵌合部は、筒状に形成され、
    前記第2嵌合部は、前記第2被嵌合部の筒状の内側に嵌合する嵌合凸部と、前記第2被嵌合部の外側に嵌合する大筒部とを有している請求項1から請求項のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
  5. 前記係止部材は、前記支持部材の他側縁に沿って並ぶように前記第2嵌合部の両側に配され、前記保持部材に設けられた被接合部と接合される接合部を有している請求項に記載の蓄電モジュール。
  6. 前記本体部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている請求項または請求項に記載の蓄電モジュール。
  7. 電極端子を有する複数の蓄電素子と、
    前記複数の蓄電素子が固定される支持部材と、
    前記複数の蓄電素子と共に、少なくとも1つ以上の前記支持部材を収容するケースと、
    前記蓄電素子の前記電極端子が接続される導電部材を保持し、前記ケースの天井壁を構成するように前記ケースに固定される保持部材とを備え、
    前記支持部材は、
    前記支持部材が前記ケース内に収容された際に、前記ケース内の底部に設けられた第1被嵌合部と嵌合する第1嵌合部と、
    前記保持部材が前記ケースに固定された際に、前記保持部材に設けられた第2被嵌合部と嵌合する第2嵌合部とを備え、
    前記支持部材は、前記蓄電素子よりも側方に突出する側縁部を有しており、
    前記ケースの側面には、前記支持部材を前記ケース内に収容する際に、前記支持部材の前記側縁部が嵌合してガイドされるガイド溝が設けられている蓄電モジュール。
  8. 電極端子を有する複数の蓄電素子と、
    前記複数の蓄電素子が固定される支持部材と、
    前記複数の蓄電素子と共に、少なくとも1つ以上の前記支持部材を収容するケースと、
    前記蓄電素子の前記電極端子が接続される導電部材を保持し、前記ケースの天井壁を構成するように前記ケースに固定される保持部材とを備え、
    前記支持部材は、
    前記支持部材が前記ケース内に収容された際に、前記ケース内の底部に設けられた第1被嵌合部と嵌合する第1嵌合部と、
    前記保持部材が前記ケースに固定された際に、前記保持部材に設けられた第2被嵌合部と嵌合する第2嵌合部とを備え、
    前記支持部材は、前記蓄電素子が両側から固定される共に一側縁に前記第1嵌合部が設けられた矩形平板状の本体部と、前記本体部の前記第1嵌合部が配された一側縁とは反対側の他側縁に固定され、前記第2嵌合部を有する係止部材とを備え、
    前記第2被嵌合部は、筒状に形成され、
    前記第2嵌合部は、前記第2被嵌合部の筒状の内側に嵌合する嵌合凸部と、前記第2被嵌合部の外側に嵌合する大筒部とを有している蓄電モジュール。
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