JP7335100B2 - 蓄電モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電モジュールに関する。
特許文献１には、バッテリセルをバッテリケース（外装ケース）内に収納した蓄電モジュールが開示されている。
ところで、この種の蓄電モジュールは、バッテリケースの外部に露出するように配され、蓄電モジュール（特にバッテリセル）を外部の機器と電気接続するための外部接続コネクタを備える。このため、蓄電モジュールが落下等することによる衝撃や荷重等の外力が外部接続コネクタに作用して、外部接続コネクタがバッテリケースの内側に移動すると、蓄電モジュールに不具合が生じることがある。例えば、外部接続コネクタがバッテリケースの内側に移動すると、外部接続コネクタがバッテリセルの電極端子に衝突する等して、電極端子に不具合が生じる可能性がある。
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、外部からの衝撃等の力に基づいて不具合を生じることを抑制できる蓄電モジュールを提供することを目的とする。
（１）上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電モジュール（例えば実施形態における蓄電モジュール１）は、電極端子（例えば実施形態における電極端子２Ａ，２Ｂ）を有するバッテリセル（例えば実施形態におけるバッテリセル２）と、前記電極端子に電気的に接続された外部接続コネクタ（例えば実施形態における外部接続コネクタ３）と、前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納するバッテリケース（例えば実施形態におけるバッテリケース４）と、を備え、前記バッテリケースは、筒状に形成され、内部が前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納する収納空間（例えば実施形態における収納空間１０）とされたケース本体（例えば実施形態におけるケース本体５）を有し、前記外部接続コネクタは、前記バッテリケースに固定され、前記電極端子及び前記外部接続コネクタが、前記ケース本体の一方の開口端部（例えば実施形態における一方の開口端部１８Ａ）に配され、前記電極端子と前記外部接続コネクタとは、前記ケース本体の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置し、前記バッテリケースは、前記ケース本体の他方の開口端部（例えば実施形態における他方の開口端部１８Ｂ）に設けられる蓋部（例えば実施形態における第一蓋部７Ａ）をさらに備え、前記蓋部の外面には、蓄電モジュールを持ち運ぶための把持部（例えば実施形態における把持部２１）が設けられ、前記収納空間に収納され、前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタに電気的に接続された制御基板（例えば実施形態における制御基板８）を備え、前記制御基板は、前記ケース本体の軸方向に直交する方向において前記バッテリセルと前記ケース本体の内面との間に配され、前記バッテリセルは、前記収納空間において前記軸方向に直交する方向に複数積層され、前記ケース本体は、筒状に形成されて前記収納空間を構成する筒状部（例えば実施形態における筒状部１１）と、前記筒状部の内面に接続され、前記収納空間を複数の前記バッテリセルの積層方向に並ぶ複数の分割空間（例えば実施形態における分割空間１７）に区画する区画壁部（例えば実施形態における区画壁部１２）と、備え、前記外部接続コネクタの一部は、前記軸方向において前記筒状部及び前記区画壁部に重ねて配される。
（２）本発明の一態様においては、前記外部接続コネクタ及び前記制御基板が、前記バッテリセルに対して前記ケース本体の軸方向に直交する方向の一方側に隣り合わせて位置してもよい。
（３）本発明の一態様においては、前記バッテリセルと前記外部接続コネクタとが、前記収納空間に配されたケーブル（例えば実施形態におけるケーブル６）によって電気的に接続され、前記ケーブルの少なくとも一部は、前記ケース本体の軸方向に直交する方向において前記バッテリセルと前記ケース本体の内面との間に配されてもよい。
（４）上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電モジュール（例えば実施形態における蓄電モジュール１）は、電極端子（例えば実施形態における電極端子２Ａ，２Ｂ）を有するバッテリセル（例えば実施形態におけるバッテリセル２）と、前記電極端子に電気的に接続された外部接続コネクタ（例えば実施形態における外部接続コネクタ３）と、前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納するバッテリケース（例えば実施形態におけるバッテリケース４）と、を備え、前記バッテリケースは、筒状に形成され、内部が前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納する収納空間（例えば実施形態における収納空間１０）とされたケース本体（例えば実施形態におけるケース本体５）を有し、前記外部接続コネクタは、前記バッテリケースに固定され、前記電極端子及び前記外部接続コネクタが、前記ケース本体の一方の開口端部（例えば実施形態における一方の開口端部１８Ａ）に配され、前記電極端子と前記外部接続コネクタとは、前記ケース本体の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置し、前記バッテリケースは、前記ケース本体の他方の開口端部（例えば実施形態における他方の開口端部１８Ｂ）に設けられる蓋部（例えば実施形態における第一蓋部７Ａ）をさらに備え、前記蓋部の外面には、蓄電モジュールを持ち運ぶための把持部（例えば実施形態における把持部２１）が設けられ、前記バッテリセルと前記外部接続コネクタとが、前記収納空間に配されたケーブル（例えば実施形態におけるケーブル６）によって電気的に接続され、前記ケーブルの少なくとも一部は、前記ケース本体の軸方向に直交する方向において前記バッテリセルと前記ケース本体の内面との間に配され、前記バッテリセルは、前記収納空間において前記軸方向に直交する方向に複数積層され、前記ケース本体は、筒状に形成されて前記収納空間を構成する筒状部（例えば実施形態における筒状部１１）と、前記筒状部の内面に接続され、前記収納空間を複数の前記バッテリセルの積層方向に並ぶ複数の分割空間（例えば実施形態における分割空間１７）に区画する区画壁部（例えば実施形態における区画壁部１２）と、備え、前記外部接続コネクタの一部は、前記軸方向において前記筒状部及び前記区画壁部に重ねて配される。
（５）本発明の一態様においては、前記外部接続コネクタ及び前記ケーブルの一部が、前記バッテリセルに対して前記ケース本体の軸方向に直交する方向の一方側に隣り合わせて位置してもよい。
（６）本発明の一態様において、前記外部接続コネクタは、前記収納空間を形成する前記ケース本体の内面に固定されてもよい。
（７）本発明の一態様において、前記外部接続コネクタの一部は、前記軸方向において前記ケース本体の前記一方の開口端部に重ねて配されてもよい。
上記（１）、（４）の態様によれば、ケース本体の一方の開口端部に配された外部接続コネクタがバッテリケースに固定されている。このため、バッテリケースの外側からの衝撃や荷重等の外力が、バッテリケースのうちケース本体の一方の開口端部側の部位に対してケース本体の軸方向に作用しても、外部接続コネクタがケース本体の軸方向においてケース本体の内側に移動することを抑制できる。
また、上記（１）、（４）の態様によれば、バッテリセルの電極端子と外部接続コネクタとが、ケース本体の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置する。すなわち、電極端子と外部接続コネクタとは、ケース本体の軸方向から見て互いに重ならない位置に配される。このため、仮に、バッテリケースの外側からの外力によって外部接続コネクタがケース本体の内側に移動しても、外部接続コネクタがバッテリセルの電極端子に接触することを防止できる。これにより、外部接続コネクタに起因して電極端子に不具合が生じることを防止できる、すなわち、電極端子の保護を図ることができる。
以上のことから、外部からの衝撃等の力に基づいて蓄電モジュールに不具合が生じることを抑制できる。
また、上記（１）、（４）の態様によれば、バッテリセルの電極端子と外部接続コネクタとが、ケース本体の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置する。すなわち、電極端子と外部接続コネクタとは、ケース本体の軸方向から見て互いに重ならない位置に配される。このため、仮に、バッテリケースの外側からの外力によって外部接続コネクタがケース本体の内側に移動しても、外部接続コネクタがバッテリセルの電極端子に接触することを防止できる。これにより、外部接続コネクタに起因して電極端子に不具合が生じることを防止できる、すなわち、電極端子の保護を図ることができる。
以上のことから、外部からの衝撃等の力に基づいて蓄電モジュールに不具合が生じることを抑制できる。
上記（６）の態様によれば、外部接続コネクタが剛性の高いケース本体の内面に寄せた位置でケース本体に固定されている。このため、外部接続コネクタがケース本体の内面から離れて位置する場合と比較して、ケース本体の軸方向からの外力に対して外部接続コネクタが軸方向に移動することを効果的に抑制できる。
上記（７）の態様によれば、外部接続コネクタがケース本体によってその軸方向から支持される。ここで、ケース本体の剛性は、ケース本体の軸方向に関して特に高い。このため、ケース本体の軸方向からの外力がケース本体に作用しても、ケース本体は変形しにくい。これにより、ケース本体の軸方向からの外力が外部接続コネクタに作用しても、外部接続コネクタが軸方向に移動することをさらに効果的に抑制できる。
上記（１）、（４）の態様によれば、ケース本体が区画壁部を備えることで、積層方向における収納空間の中央部分に収納されたバッテリセルにおいて生じた熱を、区画壁を通して筒状部に効率よく伝えることができる。これにより、収納空間の中央部分に位置するバッテリセルの熱を、ケース本体の外部に効果的に放散できる。したがって、積層された複数のバッテリセルの放熱性を向上できる。
また、上記（１）、（４）の態様によれば、外部接続コネクタが筒状部及び区画壁部の両方によってケース本体の軸方向から支持される。すなわち、ケース本体によってその軸方向から支持される外部接続コネクタの部分が多くなる。これにより、ケース本体の軸方向からの外力が外部接続コネクタに作用しても、外部接続コネクタが軸方向に移動することをさらに効果的に抑制できる。
また、上記（１）、（４）の態様によれば、外部接続コネクタが筒状部及び区画壁部の両方によってケース本体の軸方向から支持される。すなわち、ケース本体によってその軸方向から支持される外部接続コネクタの部分が多くなる。これにより、ケース本体の軸方向からの外力が外部接続コネクタに作用しても、外部接続コネクタが軸方向に移動することをさらに効果的に抑制できる。
上記（１）の態様によれば、制御基板がケース本体の収納空間に配されることで、バッテリケースの外側からの外力に対して制御基板を保護することができる。
また、上記（１）の態様によれば、制御基板がケース本体の内面に対向するように配されるため、制御基板において発生した熱を効率よくケース本体に伝えることもできる。すなわち、制御基板を効率よく放熱することができる。なお、制御基板がケース本体の内面に接触する場合には、制御基板の熱をさらに効率よくケース本体に伝えることができる。
また、上記（１）の態様によれば、制御基板がケース本体の内面に対向するように配されるため、制御基板において発生した熱を効率よくケース本体に伝えることもできる。すなわち、制御基板を効率よく放熱することができる。なお、制御基板がケース本体の内面に接触する場合には、制御基板の熱をさらに効率よくケース本体に伝えることができる。
上記（２）の態様によれば、外部接続コネクタ及び制御基板が、収納空間のうちバッテリセルに対して同じ側に位置する同一の領域に配される。このため、外部接続コネクタ及び制御基板が収納空間の互いに異なる領域にそれぞれ配される場合と比較して、収納空間の大きさを小さく抑えることができる。したがって、蓄電モジュールの小型化を図ることができる。
上記（３）、（４）の態様によれば、ケーブルが収納空間に配されるため、バッテリケースの外側からの外力に対してケーブルを保護することができる。
上記（５）の態様によれば、外部接続コネクタ及びケーブルが、収納空間のうちバッテリセルに対して同じ側に位置する同一の領域に配される。このため、外部接続コネクタ及びケーブルが収納空間の互いに異なる領域にそれぞれ配される場合と比較して、収納空間の大きさを小さく抑えることができる。したがって、蓄電モジュールの小型化を図ることができる。
以下、図１～６を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１～３に示すように、本実施形態に係る蓄電モジュール１は、バッテリセル２と、外部接続コネクタ３と、これらバッテリセル２及び外部接続コネクタ３を収納するバッテリケース４と、を備える。バッテリケース４は、筒状に形成されたケース本体５を備える。ケース本体５の軸方向の両端は開口している。ケース本体５の内部はバッテリセル２及び外部接続コネクタ３を収納する収納空間１０とされている。
図１～６において、Ｚ軸方向はケース本体５の軸方向、Ｘ軸方向は軸方向に直交する第一直交方向、Ｙ軸方向は軸方向及び第一直交方向に直交する第二直交方向を、それぞれ示す。
図１～３に示すように、本実施形態に係る蓄電モジュール１は、バッテリセル２と、外部接続コネクタ３と、これらバッテリセル２及び外部接続コネクタ３を収納するバッテリケース４と、を備える。バッテリケース４は、筒状に形成されたケース本体５を備える。ケース本体５の軸方向の両端は開口している。ケース本体５の内部はバッテリセル２及び外部接続コネクタ３を収納する収納空間１０とされている。
図１～６において、Ｚ軸方向はケース本体５の軸方向、Ｘ軸方向は軸方向に直交する第一直交方向、Ｙ軸方向は軸方向及び第一直交方向に直交する第二直交方向を、それぞれ示す。
バッテリセル２の形状は任意であってよい。図３～６に示すように、本実施形態のバッテリセル２は、第一直交方向（Ｘ軸方向）を厚さ方向とする板状に形成されている。具体的に、バッテリセル２は、電池要素を一対のフィルムでラミネートしたラミネート型のバッテリセル２である。ラミネート型のバッテリセル２は、充放電時や発熱時、性能劣化時に厚さ方向に膨張することがある。本実施形態のバッテリセル２はその厚さ方向から見て矩形に形成されているが、これに限ることはない。
図３，４，６に示すように、バッテリセル２は、正極及び負極をなす二つの電極端子２Ａ，２Ｂを有する。二つの電極端子２Ａ，２Ｂは、板状とされたバッテリセル２の本体部分に対して本体部分の厚さ方向に直交する同一の方向に突出する。本実施形態において、電極端子２Ａ，２Ｂは、バッテリセル２の本体部分に対してケース本体５の軸方向の一方側（Ｚ軸負方向側）に位置する。
バッテリケース４に収納されるバッテリセル２の数は例えば一つであってもよい。本実施形態では、図３～５に示すように、バッテリセル２が第一直交方向に複数積層されている。すなわち、複数のバッテリセル２は、その厚さ方向に積層されている。複数のバッテリセル２は、不図示のバスバーや回路基板によって電極端子２Ａ，２Ｂ同士を適宜接続することで、直列又は並列に電気接続される。
外部接続コネクタ３は、バッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂに電気的に接続される。具体的に、バッテリセル２と外部接続コネクタ３とは、図４に示すようにケース本体５の収納空間１０に配されたケーブル６によって電気的に接続される。外部接続コネクタ３は、バッテリセル２を外部の機器と電気接続するものであり、図２に示すようにバッテリケース４の外側に露出する。
図３～６に示すように、バッテリケース４のケース本体５は、筒状部１１と、区画壁部１２と、を有する。
筒状部１１は、ケース本体５の収納空間１０を構成する筒状に形成される。例えば円筒状など任意の筒状に形成されてよい。図３～５に示すように、本実施形態の筒状部１１は、一対の第一側壁１３及び一対の第二側壁１４を有する矩形の筒状に形成されている。
筒状部１１は、ケース本体５の収納空間１０を構成する筒状に形成される。例えば円筒状など任意の筒状に形成されてよい。図３～５に示すように、本実施形態の筒状部１１は、一対の第一側壁１３及び一対の第二側壁１４を有する矩形の筒状に形成されている。
一対の第一側壁１３は、複数のバッテリセル２の積層方向（第一直交方向、Ｘ軸方向）に間隔をあけて配されている。すなわち、一対の第一側壁１３は、積層方向において収納空間１０に収納された複数のバッテリセル２の両側に位置する。一対の第二側壁１４は、第二直交方向（Ｙ軸方向）に間隔をあけて配されている。
第一側壁１３は、軸方向及び第二直交方向に延び、第一直交方向（積層方向）を厚さ方向とする板状に形成されている。第一側壁１３は、例えば平板状に形成されてよい。本実施形態の第一側壁１３は、筒状部１１の外側に膨らむように形成されている。
図５に示すように、第一直交方向において筒状部１１の外側に向く第一側壁１３の外面１３ａは、第二直交方向における第一側壁１３の両端から中央に向かうにしたがって第一直交方向において筒状部１１の外側に向かうように傾斜して形成されている。具体的に、第一側壁１３の外面１３ａは、第二直交方向における当該外面１３ａの中央が当該外面１３ａの両端よりも第一直交方向において筒状部１１の外側に膨出する円弧状に形成されている。一方、第一直交方向において筒状部１１の内側に向く第一側壁１３の内面１３ｂは、第一直交方向に直交する平坦面に形成されている。これにより、第一直交方向における第一側壁１３の厚さは、第二直交方向における第一側壁１３の両端から中央に向かうにしたがって厚くなる。
図５に示すように、第一直交方向において筒状部１１の外側に向く第一側壁１３の外面１３ａは、第二直交方向における第一側壁１３の両端から中央に向かうにしたがって第一直交方向において筒状部１１の外側に向かうように傾斜して形成されている。具体的に、第一側壁１３の外面１３ａは、第二直交方向における当該外面１３ａの中央が当該外面１３ａの両端よりも第一直交方向において筒状部１１の外側に膨出する円弧状に形成されている。一方、第一直交方向において筒状部１１の内側に向く第一側壁１３の内面１３ｂは、第一直交方向に直交する平坦面に形成されている。これにより、第一直交方向における第一側壁１３の厚さは、第二直交方向における第一側壁１３の両端から中央に向かうにしたがって厚くなる。
各第一側壁１３には、筒状部１１の軸方向に貫通する貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５は、各第一側壁１３において、第二直交方向に互いに間隔をあけて複数（図示例では二つ）配列されている。貫通孔１５には、ケース本体５に後述する蓋部７を固定するためのねじ（不図示）が通る。貫通孔１５の内周には、例えばねじに噛み合う雌ねじが形成されてよい。
貫通孔１５は、第一側壁１３の他の部分と比較して厚さが小さい第一側壁１３の両端を除く領域に形成されるとよい。これにより、貫通孔１５の形成に伴う第一側壁１３の剛性低下を抑制できる。
貫通孔１５は、第一側壁１３の他の部分と比較して厚さが小さい第一側壁１３の両端を除く領域に形成されるとよい。これにより、貫通孔１５の形成に伴う第一側壁１３の剛性低下を抑制できる。
図３～６に示すように、各第二側壁１４は、軸方向及び第一直交方向に延び、第二直交方向を厚さ方向とする板状に形成されている。本実施形態の第二側壁１４は、平板状に形成されている。すなわち、図５，６に示すように、筒状部１１の外側に向く第二側壁１４の外面１４ａ、及び、筒状部１１の内側に向く第二側壁１４の内面１４ｂは、それぞれ第二直交方向に直交する平坦面に形成されている。
図３，５に示すように、筒状部１１の各第二側壁１４には、その外面１４ａから突出するボス部１６が形成されている。ボス部１６は、筒状部１１の軸方向における第二側壁１４の一端から他端まで直線状に延びる筒状に形成されている。ボス部１６内には、ケース本体５に後述する蓋部７を固定するためのねじ（不図示）が通る。ボス部１６の内周には、例えばねじに噛み合う雌ねじが形成されてよい。本実施形態において、ボス部１６は、第一直交方向に互いに間隔をあけて二つ配列されている。
上記した一対の第一側壁１３及び一対の第二側壁１４は、例えば別個に形成された上で互いに固定されてよい。本実施形態において、一対の第一側壁１３及び一対の第二側壁１４は、一体に形成されている。
本実施形態の筒状部１１では、第二直交方向における第一側壁１３の長さと、第一直交方向における第二側壁１４の長さと、が互いに等しい。すなわち、本実施形態の筒状部１１は、正方形の筒状に形成されている。
本実施形態の筒状部１１では、第二直交方向における第一側壁１３の長さと、第一直交方向における第二側壁１４の長さと、が互いに等しい。すなわち、本実施形態の筒状部１１は、正方形の筒状に形成されている。
図３～５に示すように、区画壁部１２は、筒状部１１の内面に接続され、筒状部１１の収納空間１０をバッテリセル２の積層方向（第一直交方向、Ｘ軸方向）に並ぶ複数の分割空間１７に区画する。本実施形態における区画壁部１２の数は一つであり、分割空間１７の数は二つである。
本実施形態の区画壁部１２は、積層方向における筒状部１１の中央部分に配されている。具体的に、区画壁部１２は、積層方向における収納空間１０の中間に配されている。このため、積層方向における二つの分割空間１７の長さは、互いに等しい。なお、区画壁部１２は、例えば収納空間１０の中間から積層方向にずれて位置してもよいが、収納空間１０の中間の近く（すなわち中央部分）に位置することがより好ましい。
本実施形態の区画壁部１２は、積層方向における筒状部１１の中央部分に配されている。具体的に、区画壁部１２は、積層方向における収納空間１０の中間に配されている。このため、積層方向における二つの分割空間１７の長さは、互いに等しい。なお、区画壁部１２は、例えば収納空間１０の中間から積層方向にずれて位置してもよいが、収納空間１０の中間の近く（すなわち中央部分）に位置することがより好ましい。
図５，６に示すように、本実施形態の区画壁部１２は、軸方向及び第二直交方向に延び、バッテリセル２の積層方向を板厚方向とする平板状に形成されている。第二直交方向における区画壁部１２の両端は、筒状部１１の内面に接続されている。具体的に、区画壁部１２の両端は、一対の第二側壁１４の内面１４ｂに接続されている。
また、図６に示すように、筒状部１１の軸方向における区画壁部１２の両端は、筒状部１１の軸方向の両端よりも内側に位置する。このため、区画壁部１２を介して隣り合う二つの分割空間１７は、筒状部１１の軸方向における区画壁部１２の両端において互いにつながる。
区画壁部１２は、例えば、筒状部１１と別個に形成された上で、筒状部１１に取り付けられてよい。本実施形態の区画壁部１２は、筒状部１１に一体に形成されている。
また、図６に示すように、筒状部１１の軸方向における区画壁部１２の両端は、筒状部１１の軸方向の両端よりも内側に位置する。このため、区画壁部１２を介して隣り合う二つの分割空間１７は、筒状部１１の軸方向における区画壁部１２の両端において互いにつながる。
区画壁部１２は、例えば、筒状部１１と別個に形成された上で、筒状部１１に取り付けられてよい。本実施形態の区画壁部１２は、筒状部１１に一体に形成されている。
以上のように構成されるケース本体５は、熱伝導率の高い材料（例えばアルミニウム等の金属材料）によって形成されてよい。ケース本体５をなす筒状部１１及び区画壁部１２は、押し出し成形によって一体に製造することができる。
図４，６に示すように、上記したケース本体５の収納空間１０に収納されるバッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂ及び外部接続コネクタ３は、ケース本体５の一方の開口端部１８Ａに配される。本実施形態において、一方の開口端部１８Ａは、Ｚ軸負方向側に位置するケース本体５の一方の端部である。
バッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とは、ケース本体５の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置する。すなわち、電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とは、ケース本体５の軸方向から見て互いに重ならない位置に配される。本実施形態においては、電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とが第二直交方向（Ｙ軸方向）に互いにずれて位置する。
バッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とは、ケース本体５の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置する。すなわち、電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とは、ケース本体５の軸方向から見て互いに重ならない位置に配される。本実施形態においては、電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とが第二直交方向（Ｙ軸方向）に互いにずれて位置する。
また、本実施形態では、バッテリセル２（特に本体部分）と外部接続コネクタ３とが、第二直交方向に互いにずれて位置する。具体的に、外部接続コネクタ３は、バッテリセル２に対して第二直交方向の一方側（Ｙ軸負方向側）に隣り合わせて位置する。図６においては、外部接続コネクタ３の一部が、ケース本体５の軸方向から見てバッテリセル２の本体部分と重なっているが、例えば重ならなくてもよい。
図４～６に示すように、外部接続コネクタ３は、ケース本体５に固定される。外部接続コネクタ３は、例えば収納空間１０を形成するケース本体５の内面から離れた位置でケース本体５に固定されてよい。本実施形態では、外部接続コネクタ３は、収納空間１０を形成するケース本体５の内面に寄せて配された上で、ケース本体５に固定される。すなわち、外部接続コネクタ３は、ケース本体５の軸方向に直交する方向においてケース本体５の内面の近くに位置した状態で、ケース本体５に固定される。
また、外部接続コネクタ３は、その一部が軸方向においてケース本体５の一方の開口端部１８Ａに重ねて配された上で、ケース本体５に固定される。図３～５に示すように、上記した外部接続コネクタ３の一部は、外部接続コネクタ３の本体部分から突出する一対の突起３Ａである。一対の突起３Ａは、第一直交方向における外部接続コネクタ３の本体部分の両端に位置する。一対の突起３Ａは、ケース本体５の軸方向において筒状部１１及び区画壁部１２に重ねて配される。
外部接続コネクタ３の一対の突起３Ａは、ケース本体５の一方の開口端部１８Ａにおいて筒状部１１の内面や区画壁部１２の内面から張り出す固定部１９に対して、ケース本体５の軸方向から重ねた上でネジ止め等によって固定される。外部接続コネクタ３がケース本体５（筒状部１１、区画壁部１２）の内面に寄せて配されることで、外部接続コネクタ３の突起３Ａの長さや、ケース本体５に形成される固定部１９の長さを短く設定できる。
本実施形態において、外部接続コネクタ３（特に本体部分）は、収納空間１０を構成する複数の分割空間１７のうち第一分割空間１７Ａに配される。
図１～３に示すように、本実施形態のバッテリケース４は、ケース本体５の他に、一対の蓋部７をさらに備える。一対の蓋部７は、ケース本体５の軸方向におけるケース本体５の両端の開口を覆う。一対の蓋部７は、それぞれねじ止め等によってケース本体５に対して着脱可能に設けられる。各蓋部７は、軸方向から見てケース本体５に対応する矩形状に形成されている。
一対の蓋部７のうち第一蓋部７Ａは、ケース本体５の他方の開口端部１８Ｂ（Ｚ軸正方向側に位置するケース本体５の他方の端部）に配される。第一蓋部７Ａには、蓄電モジュール１を持ち運ぶための把持部２１が設けられている。把持部２１は、湾曲した棒状あるいは帯板状に形成され、その両端がケース本体５の外側に向く第一蓋部７Ａの外面に接続されている。蓄電モジュール１が把持部２１を備えることで、蓄電モジュール１を可搬用の蓄電モジュールとして使用することができる。
本実施形態において、把持部２１を含む第一蓋部７Ａは、ケース本体５よりも熱伝導率が低い樹脂によって構成されている。
本実施形態において、把持部２１を含む第一蓋部７Ａは、ケース本体５よりも熱伝導率が低い樹脂によって構成されている。
一対の蓋部７のうち第二蓋部７Ｂは、ケース本体５の一方の開口端部１８Ａに配される。第二蓋部７Ｂには、外部接続コネクタ３をバッテリケース４の外側に露出させる露出用孔２２が形成されている。露出用孔２２は、第二蓋部７Ｂをケース本体５の軸方向に貫通している。外部接続コネクタ３は、例えば露出用孔２２に挿入されてもよい。また、外部接続コネクタ３は、例えばケース本体５の外側に向く第二蓋部７Ｂの外面から突出してもよいが、本実施形態では突出しない。
また、第二蓋部７Ｂには、複数の脚部２３が設けられている。複数の脚部２３は、第二蓋部７Ｂの外面から突出する。具体的に、複数の脚部２３は、矩形状に形成された第二蓋部７Ｂの外面の四隅に配されている。複数の脚部２３が設けられることで、第二蓋部７Ｂを鉛直方向の下側にして蓄電モジュール１を地面等に載置した状態で、第二蓋部７Ｂの外面や外部接続コネクタ３が地面等に接触することを抑制又は防止できる。なお、外部接続コネクタ３が第二蓋部７Ｂの外面から突出する場合、第二蓋部７Ｂの外面に対する脚部２３の突出高さは、外部接続コネクタ３の突出高さよりも大きいとよい。
本実施形態において、脚部２３を含む第二蓋部７Ｂは、第一蓋部７Ａと同様に、ケース本体５よりも熱伝導率が低い樹脂によって構成されている。
本実施形態において、脚部２３を含む第二蓋部７Ｂは、第一蓋部７Ａと同様に、ケース本体５よりも熱伝導率が低い樹脂によって構成されている。
図示しないが、上記した各蓋部７とケース本体５の各開口端部１８Ａ，１８Ｂとの間には、これらの間の隙間を埋めるシール部が設けられてよい。この場合、各蓋部７とケース本体５の各開口端部１８Ａ，１８Ｂとの隙間からケース本体５の内部に水分が侵入することを防ぐことができる。
図３～６に示すように、本実施形態の蓄電モジュール１は、制御基板８をさらに備える。制御基板８は、バッテリセル２の充放電を制御する。制御基板８は、バッテリセル２や外部接続コネクタ３と同様に、ケース本体５の収納空間１０に収納される。
図４に示すように、制御基板８は、バッテリセル２及び外部接続コネクタ３に電気的に接続される。具体的に、バッテリセル２と制御基板８とは、第一ケーブル６Ａによって電気的に接続される。第一ケーブル６Ａは、バッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂに接続される。第一ケーブル６Ａには、例えば、正負の電源ラインや、電圧検出ラインが含まれる。電圧検出ラインは、複数または個々のバッテリセル２の電圧を検出するためのラインである。
図４に示すように、制御基板８は、バッテリセル２及び外部接続コネクタ３に電気的に接続される。具体的に、バッテリセル２と制御基板８とは、第一ケーブル６Ａによって電気的に接続される。第一ケーブル６Ａは、バッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂに接続される。第一ケーブル６Ａには、例えば、正負の電源ラインや、電圧検出ラインが含まれる。電圧検出ラインは、複数または個々のバッテリセル２の電圧を検出するためのラインである。
一方、制御基板８と外部接続コネクタ３とは、第二ケーブル６Ｂによって電気的に接続される。第二ケーブル６Ｂには、例えば、正負の電源ラインや、外部電源ライン、信号ラインが含まれる。信号ラインは、制御基板８と外部の機器との間で各種の電気信号を送受信するラインである。
これら第一、第二ケーブル６Ａ，６Ｂは、バッテリセル２と外部接続コネクタ３とを接続するケーブル６を構成している。
これら第一、第二ケーブル６Ａ，６Ｂは、バッテリセル２と外部接続コネクタ３とを接続するケーブル６を構成している。
図５，６に示すように、制御基板８は、第二直交方向（Ｙ軸方向）においてバッテリセル２とケース本体５の内面との間に配される。本実施形態において、制御基板８は、外部接続コネクタ３と同様に、バッテリセル２に対して第二直交方向の一方側（Ｙ軸負方向側）に隣り合わせて位置する。すなわち、外部接続コネクタ３及び制御基板８の両方が、バッテリセル２に対して第二直交方向の一方側に隣り合わせて位置する。
図６に示すように、バッテリセル２、外部接続コネクタ３、制御基板８に接続されるケーブル６の一部は、外部接続コネクタ３や制御基板８と同様に、第二直交方向においてバッテリセル２とケース本体５の内面との間に配される。本実施形態において、ケーブル６の一部は、外部接続コネクタ３や制御基板８と同様に、バッテリセル２に対して第二直交方向の一方側（Ｙ軸負方向側）に隣り合わせて位置する。すなわち、外部接続コネクタ３、制御基板８及びケーブル６の一部が、いずれもバッテリセル２に対して第二直交方向の一方側（Ｙ軸負方向側）に隣り合わせて位置する。
また、図５，６に示すように、本実施形態の制御基板８は、これに対向するケース本体５の内面に沿って延びるように配される。すなわち、制御基板８は、その板厚方向が制御基板８に対向するケース本体５の内面に直交するように配される。制御基板８は、例えばケース本体５の内面に接触してもよい。
制御基板８は、例えば複数の分割空間１７のうち外部接続コネクタ３と同じ第一分割空間１７Ａに配されてよい。本実施形態において、制御基板８は、図４，５に示すように、複数の分割空間１７のうち第一分割空間１７Ａと異なる第二分割空間１７Ｂに配される。
このため、図４に示すように、制御基板８と外部接続コネクタ３とを接続する第二ケーブル６Ｂは、第一、第二分割空間１７Ａ，１７Ｂの間で延びるように配される。具体的に、第二ケーブル６Ｂは、ケース本体５の他方の開口端部１８Ｂ側に位置する区画壁部１２の一端において区画壁部１２を跨ぐように配される。
このため、図４に示すように、制御基板８と外部接続コネクタ３とを接続する第二ケーブル６Ｂは、第一、第二分割空間１７Ａ，１７Ｂの間で延びるように配される。具体的に、第二ケーブル６Ｂは、ケース本体５の他方の開口端部１８Ｂ側に位置する区画壁部１２の一端において区画壁部１２を跨ぐように配される。
以上説明したように、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、ケース本体５の一方の開口端部１８Ａに配された外部接続コネクタ３がバッテリケース４に固定されている。このため、バッテリケース４の外側からの衝撃や荷重等の外力が、バッテリケース４のうちケース本体５の一方の開口端部１８Ａ側の部位に対してケース本体５の軸方向に作用しても、外部接続コネクタ３がケース本体５の軸方向においてケース本体５の内側（Ｚ軸正方向）に移動することを抑制できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、バッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂと外部接続コネクタ３とが、ケース本体５の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置する。このため、仮に、バッテリケース４の外側からの外力によって外部接続コネクタ３がケース本体５の内側に移動しても、外部接続コネクタ３がバッテリセル２の電極端子２Ａ，２Ｂに接触することを防止できる。これにより、外部接続コネクタ３に起因して電極端子２Ａ，２Ｂに不具合が生じることを防止できる、すなわち、電極端子２Ａ，２Ｂの保護を図ることができる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１では、ケース本体５の他方の開口端部１８Ｂ側に配される第一蓋部７Ａには、把持部２１が設けられている。このため、バッテリケース４の外側からの外力がケース本体５の他方の開口端部１８Ｂ側の部位に作用しても、当該外力は第一蓋部７Ａの把持部２１において吸収することができる。これにより、バッテリケース４の外側からの外力によって、第一蓋部７Ａがケース本体５の内側に変形することを抑制できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１では、第一直交方向におけるケース本体５の第一側壁１３の厚さが、第二直交方向における第一側壁１３の両端から中央に向かうにしたがって厚くなっている。さらに、ケース本体５の第二側壁１４には、その外面から突出するボス部１６が形成されている。さらに、ケース本体５の一対の第二側壁１４は、一対の第一側壁１３の間に位置する区画壁部１２によって連結されている。これにより、第一、第二側壁１３，１４の剛性を向上できる。このため、バッテリケース４の外側からの外力がケース本体５の第一側壁１３や第二側壁１４に作用しても、これら第一、第二側壁１３，１４がケース本体５の内側に変形することを抑制できる。
以上のことから、外部からの衝撃等の力に基づいて蓄電モジュール１に不具合が生じることを抑制できる。
以上のことから、外部からの衝撃等の力に基づいて蓄電モジュール１に不具合が生じることを抑制できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、外部接続コネクタ３が剛性の高いケース本体５の内面に寄せた位置でケース本体５に固定されている。このため、外部接続コネクタ３がケース本体５の内面から離れて位置する場合と比較して、ケース本体５の軸方向からの外力に対して外部接続コネクタ３が軸方向に移動することを効果的に抑制できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、外部接続コネクタ３の突起３Ａがケース本体５の軸方向においてケース本体５の一方の開口端部１８Ａに重ねて配される。これにより、外部接続コネクタ３は、ケース本体５によってその軸方向から支持される。ここで、ケース本体５の剛性はケース本体５の軸方向に関して特に高いため、ケース本体５の軸方向からの外力がケース本体５に作用しても、ケース本体５は変形しにくい。これにより、ケース本体５の軸方向からの外力が外部接続コネクタ３に作用しても、外部接続コネクタ３が軸方向に移動することをさらに効果的に抑制できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、ケース本体５の収納空間１０が、区画壁部１２によって複数のバッテリセル２の積層方向に並ぶ複数の分割空間１７に区画されている。特に、区画壁部１２は積層方向におけるケース本体５の中央部分に配されている。このため、積層方向における収納空間１０の中央部分に収納されたバッテリセル２において生じた熱を、区画壁部１２を通して筒状部１１に効率よく伝えることができる。これにより、収納空間１０の中央部分に位置するバッテリセル２の熱を、ケース本体５の外部に効果的に放散できる。したがって、積層された複数のバッテリセル２の放熱性を向上できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、外部接続コネクタ３の突起３Ａがケース本体５の軸方向において筒状部１１及び区画壁部１２の両方に重ねて配される。これにより、外部接続コネクタ３は、筒状部１１及び区画壁部１２の両方によってケース本体５の軸方向から支持される。すなわち、ケース本体５によってその軸方向から支持される外部接続コネクタ３の部分が多くなる。これにより、ケース本体５の軸方向からの外力が外部接続コネクタ３に作用しても、外部接続コネクタ３が軸方向に移動することをさらに効果的に抑制できる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、制御基板８がケース本体５の収納空間１０に配されることで、バッテリケース４の外側からの外力に対して制御基板８を保護することができる。
さらに、制御基板８はケース本体５の内面に対向するように配されるため、制御基板８において発生した熱を効率よくケース本体５に伝えることもできる。すなわち、制御基板８を効率よく放熱することができる。なお、制御基板８がケース本体５の内面に接触する場合には、制御基板８の熱をさらに効率よくケース本体５に伝えることができる。
さらに、制御基板８はケース本体５の内面に対向するように配されるため、制御基板８において発生した熱を効率よくケース本体５に伝えることもできる。すなわち、制御基板８を効率よく放熱することができる。なお、制御基板８がケース本体５の内面に接触する場合には、制御基板８の熱をさらに効率よくケース本体５に伝えることができる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、制御基板８はこれに対向するケース本体５の内面に沿って延びるように配される。このため、制御基板８がケース本体５の内面から離れる方向に延びるように配される場合と比較して、制御基板８の熱をさらに効率よくケース本体５に伝えることができる。また、収納空間１０のうち制御基板８を配置する領域を小さくして、蓄電モジュール１の小型化を図ることもできる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、バッテリセル２と外部接続コネクタ３とを電気的に接続するケーブル６がケース本体５の収納空間１０に配される。このため、バッテリケース４の外側からの外力に対してケーブル６を保護することができる。
また、本実施形態の蓄電モジュール１によれば、外部接続コネクタ３、制御基板８及びケーブル６の一部が、バッテリセル２に対してケース本体５の軸方向に直交する方向の一方側（Ｙ軸負方向側）に隣り合わせて位置する。すなわち、外部接続コネクタ３、制御基板８及びケーブル６が、収納空間１０のうちバッテリセル２に対して同じ側に位置する同一の領域に配される。このため、外部接続コネクタ３、制御基板８及びケーブル６が収納空間１０の互いに異なる領域にそれぞれ配される場合と比較して、収納空間１０の大きさを小さく抑えることができる。したがって、蓄電モジュール１の小型化を図ることができる。
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
本発明の蓄電モジュールにおいて、外部接続コネクタ３は、例えば蓋部７に固定されてもよい。
また、本発明の蓄電モジュールにおいて、区画壁部１２の数は、例えば複数であってもよい。この場合、複数の区画壁部１２は、複数のバッテリセル２の積層方向に間隔をあけて配列されればよい。この構成では、ケース本体５の収納空間１０が積層方向に並ぶ三つ以上の分割空間１７に区画される。このような構成においても、少なくとも一つの区画壁部１２は、積層方向におけるケース本体５の中央部分（収納空間１０の中間又は中間の近く）に位置することが好ましい。
また、本発明の蓄電モジュールにおいて、筒状のケース本体５は、例えば区画壁部１２を備えず、筒状部１１のみによって構成されてもよい。
１ 蓄電モジュール
２ バッテリセル
２Ａ，２Ｂ 電極端子
３ 外部接続コネクタ
３Ａ 突起
４ バッテリケース
５ ケース本体
６ ケーブル
７ 蓋部
８ 制御基板
１０ 収納空間
１１ 筒状部
１２ 区画壁部
１３ 第一側壁
１４ 第二側壁
１７ 分割空間
１８Ａ 一方の開口端部
１８Ｂ 他方の開口端部
２１ 把持部
２２ 露出用孔
２３ 脚部
２ バッテリセル
２Ａ，２Ｂ 電極端子
３ 外部接続コネクタ
３Ａ 突起
４ バッテリケース
５ ケース本体
６ ケーブル
７ 蓋部
８ 制御基板
１０ 収納空間
１１ 筒状部
１２ 区画壁部
１３ 第一側壁
１４ 第二側壁
１７ 分割空間
１８Ａ 一方の開口端部
１８Ｂ 他方の開口端部
２１ 把持部
２２ 露出用孔
２３ 脚部
Claims (7)
- 電極端子を有するバッテリセルと、
前記電極端子に電気的に接続された外部接続コネクタと、
前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納するバッテリケースと、を備え、
前記バッテリケースは、筒状に形成され、内部が前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納する収納空間とされたケース本体を有し、
前記外部接続コネクタは、前記バッテリケースに固定され、
前記電極端子及び前記外部接続コネクタが、前記ケース本体の一方の開口端部に配され、
前記電極端子と前記外部接続コネクタとは、前記ケース本体の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置し、
前記バッテリケースは、前記ケース本体の他方の開口端部に設けられる蓋部をさらに備え、
前記蓋部の外面には、蓄電モジュールを持ち運ぶための把持部が設けられ、
前記収納空間に収納され、前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタに電気的に接続された制御基板を備え、
前記制御基板は、前記ケース本体の軸方向に直交する方向において前記バッテリセルと前記ケース本体の内面との間に配され、
前記バッテリセルは、前記収納空間において前記軸方向に直交する方向に複数積層され、
前記ケース本体は、筒状に形成されて前記収納空間を構成する筒状部と、前記筒状部の内面に接続され、前記収納空間を複数の前記バッテリセルの積層方向に並ぶ複数の分割空間に区画する区画壁部と、備え、
前記外部接続コネクタの一部は、前記軸方向において前記筒状部及び前記区画壁部に重ねて配される蓄電モジュール。 - 前記外部接続コネクタ及び前記制御基板が、前記バッテリセルに対して前記ケース本体の軸方向に直交する方向の一方側に隣り合わせて位置する請求項１に記載の蓄電モジュール。
- 前記バッテリセルと前記外部接続コネクタとが、前記収納空間に配されたケーブルによって電気的に接続され、
前記ケーブルの少なくとも一部は、前記ケース本体の軸方向に直交する方向において前記バッテリセルと前記ケース本体の内面との間に配される請求項１又は請求項２に記載の蓄電モジュール。 - 電極端子を有するバッテリセルと、
前記電極端子に電気的に接続された外部接続コネクタと、
前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納するバッテリケースと、を備え、
前記バッテリケースは、筒状に形成され、内部が前記バッテリセル及び前記外部接続コネクタを収納する収納空間とされたケース本体を有し、
前記外部接続コネクタは、前記バッテリケースに固定され、
前記電極端子及び前記外部接続コネクタが、前記ケース本体の一方の開口端部に配され、
前記電極端子と前記外部接続コネクタとは、前記ケース本体の軸方向に直交する方向に互いにずれて位置し、
前記バッテリケースは、前記ケース本体の他方の開口端部に設けられる蓋部をさらに備え、
前記蓋部の外面には、蓄電モジュールを持ち運ぶための把持部が設けられ、
前記バッテリセルと前記外部接続コネクタとが、前記収納空間に配されたケーブルによって電気的に接続され、
前記ケーブルの少なくとも一部は、前記ケース本体の軸方向に直交する方向において前記バッテリセルと前記ケース本体の内面との間に配され、
前記バッテリセルは、前記収納空間において前記軸方向に直交する方向に複数積層され、
前記ケース本体は、筒状に形成されて前記収納空間を構成する筒状部と、前記筒状部の内面に接続され、前記収納空間を複数の前記バッテリセルの積層方向に並ぶ複数の分割空間に区画する区画壁部と、備え、
前記外部接続コネクタの一部は、前記軸方向において前記筒状部及び前記区画壁部に重ねて配される蓄電モジュール。 - 前記外部接続コネクタ及び前記ケーブルの一部が、前記バッテリセルに対して前記ケース本体の軸方向に直交する方向の一方側に隣り合わせて位置する請求項３又は請求項４に記載の蓄電モジュール。
- 前記外部接続コネクタは、前記収納空間を形成する前記ケース本体の内面に固定される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
- 前記外部接続コネクタの一部は、前記軸方向において前記ケース本体の前記一方の開口端部に重ねて配される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
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