JP2002033088A - セルモジュール構造 - Google Patents

セルモジュール構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セルの接続作業を容易とし、また、セルの緻
密なレイアウトを可能として空間の有効利用を図り、さ
らに、誤組、端子の損傷および短絡を防止する。 【解決手段】 筒状のセル１の一端に、正極セル端子１
０Ａと負極セル端子２０Ｂを同軸的に配設する。バスバ
ープレート３０に、セル１の各端子１０Ａ，２０Ｂに対
応する正極バスバー端子４０Ａと負極バスバー端子５０
Ｂを同軸的に配設する。負極セル端子２０Ｂに形成した
雌ネジ部２１を負極バスバー端子５０Ｂに形成した雄ネ
ジ部５１にねじ込み、正極セル端子１０Ａを正極バスバ
ー端子４０Ａに突き当てて接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車やハイ
ブリッド電気自動車等に駆動電源として搭載されるセル
モジュールの構造に関する。本発明で言うセルは、ニッ
ケル水素やリチウム電池等の単電池や、電気二重層コン
デンサ（ウルトラキャパシタ）等のエネルギーストレー
ジ素子等の蓄電素子全般を全て含む。
【０００２】
【従来の技術】複数のセルを直列接続したセルモジュー
ルとしては、例えば、一端に正極端子および負極端子が
並べて設けられた円筒型もしくは直方体型の複数のセル
を並列に設置し、隣り合うセルの正極端子と負極端子と
をバスバーを介して直列に接続して連結したものが挙げ
られる。このようなセルモジュールを組み立てる際の端
子へのバスバーの取り付けは、ボルト結合あるいはナッ
ト結合によっているものが一般的であった。
【０００３】図１８は、従来のセルモジュールを構成す
るセル１００およびバスバー１１０の一例を示してい
る。この場合、円筒型のセル１００の一端面に正極端子
１０１と負極端子１０２が並んで突設されており、バス
バー１１０における互いに絶縁された正極側バスバー１
１１と負極側バスバー１１２に通したボルト１２０，１
２０を、正極端子１０１と負極端子１０２にそれぞれね
じ込んで締結し、直列接続する構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１８に示した接続形
態を基本として複数のセルを直列接続する従来のセルモ
ジュール構造においては、バスバーによる端子どうしの
接続は、端子に対するバスバーの位置決めに次いでボル
トの締結を行うといった作業を繰り返すことになるの
で、接続作業に手間がかかることになる。しかも、ボル
トを締結するには、締結用の工具を操作するための広い
作業空間を要することに加え、締結用工具による短絡が
生じない配慮が必要であることから、接続作業の煩雑さ
が助長されていた。
【０００５】また、接続抵抗を低減させるためには、端
子とバスバーとの接続状態を強固にする必要があるもの
の、振動や温度変化に伴う変形等に起因して接続部分に
かかる荷重が増大して接続状態に悪影響を及ぼすおそれ
があった。そこで、保持部材によってセルを保持し、接
続部への負荷を軽減させているが、これは、部品点数の
増加と構造の複雑化を招く。
【０００６】また、一端に正極端子および負極端子が並
べて設けられたセルにおいては、セルおよびセルモジュ
ール全体の占有面積が大きくなりがちであり、限られた
空間を有効に活用することが求められる車両において
は、不利な構造である。
【０００７】さらに、正極端子と負極端子の形状を変え
て、正極端子どうし、あるいは負極端子を接続させてし
まう誤組を防止しているものの、端子は突起であること
に変わりない場合が多いので、誤組を完全に防止するこ
とができなかった。その上、端子が突起であることか
ら、取り扱いを誤って端子を損傷させて十分な電気接触
が果たせなくなったり、短絡させたりしてしまうおそれ
もあった。
【０００８】したがって本発明は、以下の事項を満足す
るセルモジュール構造を提供することを目的としてい
る。 セルの接続を容易とし、かつ、低抵抗化が図られる。 セルの緻密なレイアウトを可能とし、空間の有効利用
が図られる。 誤組、端子の損傷および短絡を防止することができ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、筒状のセル
を、バスバープレートの端子接続部を介して接続したセ
ルモジュール構造であって、セルの一端に、互いに極性
の異なる内側セル端子と外側セル端子とが同軸的に配設
され、一方、バスバープレートの端子接続部には、セル
の内側セル端子および外側セル端子に対応した内側接続
端子および外側接続端子が同軸的に配設されており、セ
ルの外側セル端子が、バスバープレートの端子接続部に
おける外側接続端子に当接するとともに、内側セル端子
と内側接続端子とが当接する接続形態により、セルの内
側セル端子と外側セル端子とがバスバープレートの端子
接続部を介して接続されていることを特徴とする。本発
明では、セルの各セル端子とバスバープレートの端子接
続部における各接続端子との当接部を、溶着または接着
によって保持することを含む。
【００１０】本発明のセルの端子（正・負の端子）は、
内側セル端子と外側セル端子として一端に同軸的に配設
されており、バスバープレートの端子接続部には、セル
の各端子に対応する内側接続端子と外側接続端子が配設
されている。そして、セル側の各端子を端子接続部側の
各端子にそれぞれ当接させてセルモジュールが構成され
る。正負の端子の同軸的な配置によって端子接続部への
セルの接続が容易となり、しかも、電力の伝達距離もき
わめて短くなるので低抵抗化が図られる。また、セルお
よびセルモジュール全体の占有面積が小さくなるので限
られた空間を有効に活用することができ、複数を接続す
る場合に緻密なレイアウトが可能となる。さらに、極性
を見極めてセルを端子接続部に接続する必要性から解放
される点でも接続作業が容易となり、しかも同極どうし
の誤組およびそれに伴う短絡が防止される。
【００１１】次に、上記本発明のより具体的な手段とし
ては、セルの一端に同軸的に配設した内側および外側セ
ル端子のうち、少なくとも外側セル端子が筒状に形成さ
れているとともに、その内周面または外周面にネジ部が
形成されており、一方、バスバープレートの端子接続部
には、セルの内側セル端子および外側セル端子に対応し
た内側接続端子および外側接続端子が同軸的に配設さ
れ、かつ、外側接続端子には、外側セル端子のネジ部が
螺合するネジ部が形成されており、その外側セル端子の
ネジ部が、端子接続部の外側接続端子のネジ部に螺合さ
れるに伴い、内側セル端子と内側接続端子とが当接する
接続形態により、セルの内側セル端子と外側セル端子と
がバスバープレートの端子接続部を介して接続されてい
ることを特徴としている。
【００１２】この発明によれば、セルを軸回りに回転さ
せて、セルの外側セル端子に設けたネジ部を、端子接続
部の外側接続端子に設けたネジ部に螺合させて締結す
る。これにより、セルの外側セル端子と端子接続部の外
側接続端子とがネジ結合により接触し、一方、セルのね
じ込み作用により、セルの内側セル端子が端子接続部の
内側接続端子に突き当たって接触する。この接続形態に
より、セルの内側セル端子および外側セル端子は、バス
バープレートの端子接続部に接続される。
【００１３】さらに本発明の別の具体的手段としては、
セルの一端に同軸的に配設した内側および外側セル端子
のうち、内側セル端子は円柱状であって、その外周面に
ネジ部が形成されており、一方、バスバープレートの端
子接続部には、セルの内側セル端子および外側セル端子
に対応した内側接続端子および外側接続端子が同軸的に
配設され、かつ、内側接続端子には、内側セル端子のネ
ジ部が螺合するネジ部が形成されており、その内側セル
端子のネジ部が、端子接続部の内側接続端子のネジ部に
螺合されるに伴い、外側セル端子と外側接続端子とが当
接する接続形態により、セルの内側セル端子と外側セル
端子とがバスバープレートの端子接続部を介して接続さ
れていることを特徴とする。
【００１４】この発明は、内側セル端子側にネジ部を形
成しており、セルを軸回りに回転させて、セルの内側セ
ル端子のネジ部を端子接続部の内側接続端子のネジ部に
螺合させて締結する。これにより、セルの内側セル端子
と端子接続部の内側接続端子がネジ結合により接触し、
一方、セルのねじ込み作用により、セルの外側セル端子
がバスバープレートの外側接続端子に突き当たって接触
する。この接続形態により、セルの内側セル端子および
外側セル端子は、バスバープレートの端子接続部に接続
される。
【００１５】上記のような端子どうしのネジ結合による
接続形態によれば、端子どうしの接触面圧を十分に確保
することができ、かつ、電力の伝達距離もきわめて短く
なるので、大幅な低抵抗化が図られる。また、ねじの締
結によってセル側の端子と端子接続部側の端子との接続
状態の剛性を高くすることができるので、その接続状態
が強固に保持されて低抵抗化が促進される。特に、セル
のねじ締結部を外側セル端子に設けた場合、内側セル端
子に設けた場合と比べると接続状態における剛性がより
高く、上記効果をより一層得ることができる。
【００１６】また、セルをバスバープレートの端子接続
部にねじ込むだけでセルを端子接続部に接続させる構造
なので、ボルトやナット等の締結部材および締結用工具
が不要である。このため、接続作業をきわめて容易に行
うことができ、その作業空間も狭くて済むことに加え、
セルおよびセルモジュール全体の占有面積が小さく、限
られた空間を有効に活用することができる。さらに、セ
ルの端子の極性を見極めてバスバープレートに接続する
必要性から解放される点でも接続作業が容易となり、し
かも同極どうしの誤組およびそれに伴う短絡が防止され
る。
【００１７】本発明は、セルをバスバープレートの端子
接続部に接続する構造を基本としているが、複数のセル
を連結したセルモジュールを構築する上できわめて好適
である。その構造として、複数の端子接続部がバスバー
プレートの片面に直列状態に設けられ、これら端子接続
部に複数のセルが上記の接続形態で接続されていること
を特徴とする。また、複数の端子接続部がバスバープレ
ートの両面に直列状態に設けられ、これら端子接続部に
複数のセルが上記の接続形態で接続されていることを特
徴とする。
【００１８】このように複数のセルを直列接続させれ
ば、隣り合うセル間の間隔を極力小さくすることによっ
てセルの緻密なレイアウトが可能となり、セルモジュー
ル全体のコンパクト化と、空間の有効利用が図られる。
【００１９】さて、本発明では、以下の形態を採用する
ことができる。 セルの外側セル端子を筒状とし、その内部に内側セル
端子を配し、外側セル端子の高さを内側セル端子の高さ
よりも高くする。これによると、内側セル端子は外側セ
ル端子に保護された状態となる。この形態を、外側セル
端子の内周面にネジ部を形成する発明に適用すれば、実
質的な電力受け渡し部分である内側セル端子の端面およ
び外側セル端子のネジ部を損傷させる可能性が少なくな
る。また、内側セル端子の外周面にネジ部を形成する発
明に適用すれば、実質的な電力受け渡し部分である外側
セル端子の端面および内側セル端子のネジ部を損傷させ
る可能性が少なくなる。いずれの場合も、十分な電気接
触が果たせなくなる不具合が解消されるとともに、両端
子を短絡させる可能性も少なくなる。
【００２０】上記の形態とは反対に、内側セル端子
の高さを外側セル端子の高さよりも高くして突出させ
る。
【００２１】セルの外側セル端子と内側セル端子との
間に絶縁材を介在させて短絡防止を確実なものとし、さ
らに、この絶縁材を、外側セル端子および内側セル端子
よりも高くして突出させる。この場合、絶縁材により外
側セル端子および内側セル端子を保護することができ
る。
【００２２】ネジ部どうしによる接続ではなく当接に
よる端子どうしの接続部分に、導電性の弾性部材を挟
み、この弾性部材を介してそれら端子どうしを電気的に
接続させる。弾性部材としては、ヘリサート等が好適に
用いられる。
【００２３】セルにおける外側セル端子および内側セ
ル端子が設けられた一端とは反対側の他端面に、工具に
よってセルを軸回りに回転させるための工具係合部を設
ける。工具係合部としては、例えば、断面が多角形ある
いは星形の穴や突起等が挙げられる。これによると、セ
ルをバスバープレートの端子接続部にねじ込んで締結す
る際に、レンチ等の工具係合部に係合させた工具によっ
て強い締結トルクを与えることができ、接続強度を向上
させることができる。 上記における工具係合部の変形例として、セルの一
部の断面を多角形状に形成したものとする。断面形状と
しては、筒状レンチ等の工具によってセルを回転させる
ことができる四角形や六角形が挙げられる。なお、セル
の断面が全長にわたって多角形状であってもよい。この
変形例によっても上記の効果を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】（１）第１実施形態 以下、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説
明する。図１の符号１はセル、符号３０はセル１が組み
付けられるバスバープレートであり、同図は複数（この
場合３個）のセル１をバスバープレート３０に組み付け
る前の状態を示す斜視図、図２はセル１をバスバープレ
ート３０に組み付けた状態の斜視図である。また、図３
は図１の縦断面図、図４は図２の縦断面図を示してい
る。
【００２５】まず、図３および図４を参照して、セル１
およびバスバープレート３０の構造を説明する。セル１
は、主体をなす円筒状のケーシング２内に図示せぬ正極
板と負極板とが内蔵され、一端（図３で下端）に、正極
板に接続された正極セル端子（内側セル端子）１０Ａ
と、負極板に接続された負極セル端子（外側セル端子）
２０Ｂとが、ケーシング２と同軸的に配設されている。
負極セル端子２０Ｂは、外径がケーシング２のそれにほ
ぼ等しい筒状体で、その内周面には雌ネジ部２１が形成
されている。
【００２６】正極セル端子１０Ａは中実の円盤状突起
で、負極セル端子２０Ｂの内側に配設されており、その
高さは負極セル端子２０Ｂよりも低く、負極セル端子２
０Ｂ内に埋没した状態となっている。正極セル端子１０
Ａと負極セル端子２０Ｂとの間には、正極セル端子１０
Ａに嵌合され、かつ、負極セル端子２０Ｂの雌ネジ部２
１にねじ結合されたリング状の絶縁材１１が介在されて
いる。この絶縁材１１により、正極セル端子１０Ａは当
該セル１に仮止めされている。
【００２７】一方、バスバープレート３０は、正極側の
端部バスバー３１と、負極側の端部バスバー３２と、こ
れらバスバー３１，３２の間に配される複数（この場合
２個）の中間バスバー３３とが組み合わせられ、これら
バスバー３１，３２，３３の組み合わせ状態が、図４に
示す絶縁性の樹脂モールド６０で保持される構成となっ
ている。
【００２８】図３の左端部に配されている正極側の端部
バスバー３１は、バスバー本体３４の一端片面に、中実
円柱状の正極バスバー端子（内側接続端子）４０Ａが一
体に突設されたもので、バスバー本体３４の他端には、
接続用の孔３４ａが形成されている。図３の右端部に配
されている負極側の端部バスバー３２は、バスバー本体
３５の一端片面に、円筒状の負極バスバー端子（外側接
続端子）５０Ｂが一体に突設されたもので、バスバー本
体３５の他端には、接続用の孔３５ａが形成されてい
る。中間バスバー３３は、上記と同一構成の正極バスバ
ー端子４０Ａおよび負極バスバー端子５０Ｂが、バスバ
ー本体３６の一端および他端にそれぞれ突設されたもの
である。各負極バスバー端子５０Ｂの外周面には、上記
セル１の負極セル端子２０Ｂに形成されている雌ネジ部
２１が螺合可能な雄ネジ部５１が形成されている。
【００２９】バスバープレート３０は、各バスバー３
１，３２，３３を上記のように並べ、負極バスバー端子
５０Ｂ内に正極バスバー端子４０Ａを裏側（図３で下
側）から挿入し、かつ、各バスバー本体３４，３５，３
６を一直線上に整列させて組み合わせられる。図３に示
すように、正極バスバー端子４０Ａの外周面と負極バス
バー端子５０Ｂの内周面との間には、絶縁のための隙間
が空けられる。そして、この組み合わせ状態が樹脂モー
ルド６０で保持される。正極バスバー端子４０Ａと負極
バスバー端子５０Ｂとの間の隙間のほとんどは、樹脂モ
ールド６０で埋められる。
【００３０】樹脂モールド６０により保持された各バス
バー３１，３２，３３の組み合わせ状態において、負極
バスバー端子５０Ｂの端面は正極バスバー端子４０Ａの
端面よりもやや高く、上方に突出している。また、図４
に示すように、樹脂モールド６０における負極バスバー
端子５０Ｂの周囲には、上記セル１の負極セル端子２０
Ｂが嵌合する凹所６１が形成されている。本実施形態で
は、同軸的に組み合わされた一対の正極バスバー端子４
０Ａおよび負極バスバー端子５０Ｂにより、端子接続部
３７が構成される。
【００３１】次に、複数のセル１をバスバープレート３
０に組み込んでセルモジュールを構成する方法を説明す
る。正極セル端子１０Ａおよび負極セル端子２０Ｂが設
けられていない側のセル１の端部（頭部）を持ち、セル
１の負極セル端子２０Ｂの雌ネジ部２１を、バスバープ
レート３０の負極バスバー端子５０Ｂの雄ネジ部５１に
嵌め合わせ、セル１をねじ込み方向である軸回りに回転
させる。セル１の負極セル端子２０Ｂはバスバープレー
ト３０の負極バスバー端子５０Ｂに螺合し、セル１の正
極セル端子１０Ａがバスバープレート３０の正極バスバ
ー端子４０Ａに突き当たって接触する。この時点で、負
極セル端子２０Ｂと負極バスバー端子５０Ｂとの間には
ねじ込み代が空いており、さらにセル１をねじ込み方向
に回転させる力を与えて、負極セル端子２０Ｂを負極バ
スバー端子５０Ｂに締結する。以上の接続作業を、各セ
ル１について行うことにより、図２および図４に示すセ
ルモジュールを得る。
【００３２】各セル１においては、セル１の負極セル端
子２０Ｂとバスバープレート３０の負極バスバー端子５
０Ｂがネジ結合により接触し、一方、セル１のねじ込み
作用により、セル１の正極セル端子１０Ａがバスバープ
レート３０の正極バスバー端子４０Ａに突き当たって接
触する。この接続形態により、セル１の正極セル端子１
０Ａと負極セル端子２０Ｂとがバスバープレート３０の
端子接続部３７を介して直列接続され、セルモジュール
が構成される。
【００３３】本実施形態では、セル１をバスバープレー
ト３０の端子接続部３７にねじ込んで正極および負極の
端子どうしを接触させ、電力の受け渡しをなす構造であ
る。このため、端子どうしの接触面圧を十分に確保する
ことができ、かつ、電力の伝達距離もきわめて短くなる
ので、大幅な低抵抗化が図られる。また、バスバープレ
ート３０に対するセル１のねじ締結部が、内側の正極セ
ル端子１０Ａではなく外側の負極セル端子２０Ｂである
から、接続状態における剛性が高い。したがって、端子
どうしの接続状態が強固に保持されて低抵抗化が促進さ
れる。これに加え、接続部への負荷を軽減させるための
セル１の保持部材を必要とせず、部品点数の削減と構造
の簡素化が図られる。
【００３４】また、セル１をバスバープレート３０の端
子接続部３７にねじ込むだけでセル１の正極と負極とを
直列に接続させる構造であり、したがって、ボルトまた
はナット等の締結部材および締結用工具も不要である。
その結果、上記の接続作業をきわめて容易に行うことが
でき、その作業空間も狭くて済む。さらに、セル１およ
びセルモジュール全体の占有面積が小さく、限られた空
間を有効に活用することができる。また、部品点数の削
減、構造の簡素化および軽量化も図られる。しかも、セ
ル１の端子の極性を見極めてバスバープレート３０に接
続する必要性から開放される点でも接続作業が容易とな
り、しかも同極どうしの誤組およびそれに伴う短絡が防
止される。
【００３５】また、本実施形態のように複数のセル１を
直列接続させることにより、隣り合うセル１間の間隔を
極力小さくすることによってセル１の緻密なレイアウト
が可能となり、セルモジュール全体のコンパクト化と空
間の有効利用が図られる。
【００３６】また、セル１の各端子においては、外側の
負極セル端子２０Ｂの高さを内側の正極セル端子１０Ａ
よりも高く突出させ、その負極セル端子２０Ｂの内周面
に雌ネジ部２１を形成しているので、正極セル端子１０
Ａは負極セル端子２０Ｂに保護された状態となり、負極
セル端子２０Ｂの雌ネジ部２１も外部へ露出しない。こ
のため、実質的な電力受け渡し部分である正極セル端子
１０Ａの端面および負極セル端子２０Ｂの雌ネジ部２１
を損傷させる可能性が少なくなり、十分な電気接触が果
たせなくなる不具合が解消される。また、両端子１０
Ａ，２０Ｂを短絡させる可能性も少なくなる。
【００３７】なお、上記実施形態では、セル１の負極セ
ル端子２０Ｂの内周面に雌ネジ部２１を形成している
が、これに代えて、外周面に雄ネジ部を形成してもよ
い。その場合には、バスバープレート３０の負極バスバ
ー端子５０Ｂの内周面に雌ネジ部を形成し、両端子２０
Ｂ，５０Ｂをねじ結合させる。この構成を採用する場合
には、両端子２０Ｂ，５０Ｂの径の変更を要する。
【００３８】続いて、上記第１実施形態を基本構成とし
た他の実施形態を説明する。なお、これら他の実施形態
において、上記一実施形態と同様の構成要素には同一の
符号を付し、その説明は省略する。
【００３９】Ａ．セルの接続数および配列形態 上記一実施形態では、セル１の数が３個であったが、図
５のセルモジュールでは、それ以上の数（この場合５
個）のセル１をバスバープレート３０に対し一直線上に
配列している。また、図６のセルモジュールでは、５個
のセル１をバスバープレート３０の両面に配列してい
る。さらに図７のセルモジュールでは、バスバープレー
ト３０の両面に複数のセル１を千鳥状に配列している。
いずれの場合も、セル１はバスバープレート３０によっ
て直列に接続されている。
【００４０】Ｂ．バスバープレートの形態 図８〜図１０は、バスバープレートの他の形態を示して
おり、このバスバープレート３０Ｂは、正極バスバー端
子４０Ａと負極バスバー端子５０Ｂとにより構成される
端子接続部３７に対し、２つの共通のバスバー７０が、
両端部に形成された接続用の孔７０ａ，７０ｂを利用し
て接続されている。すなわち、正極バスバー端子４０Ａ
は一方のバスバー７０の孔７０ｂに直接かしめ結合さ
れ、負極バスバー端子５０Ｂは他方のバスバー７０の孔
７０ａにピン７１を介してかしめ結合されている。この
形態によれば、上記一実施形態のように、端部に配され
るバスバー３１，３２と中間バスバー３３といったよう
に複数種類のバスバーを製作する必要がないので、コス
トダウンが図られる。
【００４１】Ｃ．セルの形態 図１１および図１２に示すセル１は、各端子１０Ａ，２
０Ｂが設けられた一端とは反対側の頭部の端面に、工具
によってセル１を軸回りに回転させるための工具係合部
が設けられている。図１１の工具係合部は星形の穴８０
であり、図１２の工具係合部は星形の突起８１である。
これらセル１によれば、セル１をバスバープレート３０
の端子接続部３７にねじ込んで締結する際に、工具係合
部（穴８０，突起８１）に係合させた工具によって強い
締結トルクを与えることができ、セル１の接続強度を向
上させることができる。
【００４２】図１３（ａ）に示すセル１は、ケーシング
２が全長にわたって断面六角形状に形成されており、ケ
ーシング２の全体が工具係合部２ａをなしている。ま
た、図１３（ｂ）に示すセル１のケーシング２は、ケー
シング２の頭部側の１／２の長さの部分が、断面六角形
状に形成され、この部分が工具係合部２ａをなしてい
る。これらのセル１においては、筒状レンチをケーシン
グ２の頭部、すなわち工具係合部２ａの頭部に嵌合させ
てセル１を回転させることにより、強い締結トルクを与
えることができる。
【００４３】（２）第２実施形態 次に、図１４〜図１６を参照して本発明の第２実施形態
を説明する。第２実施形態においては、正極および負極
の端子が一端側に設けられているセルの基本構成は上記
第１実施形態と同様であるが、バスバーへの取付部であ
るセルのネジ部が円柱状の内側セル端子に形成され、バ
スバープレートがこれに対応している点が、第１実施形
態と異なっている。
【００４４】図１４に示すように、セル１の一端（図１
４で下端）には、正極セル端子１０Ａと負極セル端子２
０Ｂとが、ケーシング２と同軸的に配設されている。負
極セル端子２０Ｂはリング状でセル１の端面を形成して
いる。正極セル端子１０Ａは中実の円柱状突起で、負極
セル端子２０Ｂの内側に配設されており、負極セル端子
２０Ｂから突出している。そして、その外周面には、雄
ネジ部１２が形成されている。正極セル端子１０Ａと負
極セル端子２０Ｂとの間には、リング状の絶縁材１１が
介在されている。
【００４５】図１４〜図１６では、上記第１実施形態の
中間バスバー３３と同様の中間バスバー９０を示してい
る。この中間バスバー９０は、図１４および図１５に示
すように、長方形で板状のバスバー本体９１の一端にリ
ング状の負極バスバー端子５０Ｂが一体成形され、バス
バー本体９１の他端に形成されたかしめ孔９２に、正極
バスバー端子４０Ａがかしめ結合された構成である。正
極バスバー端子４０Ａは筒状で、その内周面には、セル
１の正極セル端子１０Ａに形成されている雄ネジ部１２
が螺合可能な雌ネジ部４１が形成されている。
【００４６】中間バスバー９０は、複数が組み合わされ
てバスバープレートを構成する。その組み合わせは、負
極バスバー端子５０Ｂ内に正極バスバー端子４０Ａを裏
側（図１４で下側）から挿入し、かつ、バスバー本体９
１を一直線上に整列させて組み合わせられる。中間バス
バー９０の組み合わせ状態は、上記第１実施形態と同様
に、バスバープレートを構成する図示せぬ樹脂モールド
で保持され、正極バスバー端子４０Ａの外周面と負極バ
スバー端子５０Ｂの内周面との間のほとんどが、樹脂モ
ールドで埋められる。このように組み合わされた状態
で、一対の正極バスバー端子４０Ａおよび負極バスバー
端子５０Ｂにより、本実施形態の端子接続部３７が構成
される。
【００４７】本実施形態では、正極セル端子１０Ａおよ
び負極セル端子２０Ｂが設けられていない側のセル１の
端部（頭部）を持ち、セル１の正極セル端子１０Ａの雄
ネジ部１２を、バスバー９０の正極バスバー端子４０Ａ
の雌ネジ部４１に嵌め合わせ、セル１をねじ込み方向で
ある軸回りに回転させる。セル１の正極セル端子１０Ａ
はバスバー９０の正極バスバー端子４０Ａに螺合し、セ
ル１の負極セル端子２０Ｂはバスバー９０の負極バスバ
ー端子５０Ｂに突き当たって接触する。この時点で、正
極セル端子１０Ａと正極バスバー端子４０Ａとの間には
ねじ込み代が空いており、さらにセル１をねじ込み方向
に回転させる力を与えて、正極セル端子１０Ａを正極バ
スバー端子４０Ａに締結する。以上の接続作業を行っ
て、セルモジュールを得る。
【００４８】図１６に示すように、セル１においては、
正極セル端子１０Ａとバスバー９０の正極バスバー端子
４０Ａがネジ結合により接触し、一方、セル１のねじ込
み作用により、負極セル端子２０Ｂがバスバー９０の負
極バスバー端子５０Ｂに突き当たって接触する。この接
続形態により、セル１の正極セル端子１０Ａと負極セル
端子２０Ｂとがバスバー９０の端子接続部３７を介して
直列接続され、セルモジュールが構成される。本実施形
態のセルモジュール構造においても、セル１をバスバー
にねじ結合する接続形態によって、上記第１実施形態と
同様の効果を得ることができる。
【００４９】（３）第３実施形態 次に、図１７を参照して本発明の第３実施形態を説明す
る。円筒状のケーシング２を主体とするセル１の一端
（図１７で下端）には、円筒状の負極セル端子２０Ｂが
設けられ、その内部の中心に、円柱状突起からなる正極
セル端子１０Ａが同軸的に配設されている。これら端子
２０Ｂ，１０Ａの高さは、端面が同一面内に存するよう
にほぼ等しくされている。
【００５０】図１７の符合１００は、第１実施形態の中
間バスバー３３と同様のバスバーであり、これらバスバ
ー１００が組み合わされてバスバープレート３０の一部
が構成される。バスバー１００は、板状のバスバー本体
１０１の一端に円筒状の負極バスバー端子５０Ｂが一体
成形され、バスバー本体１０１の他端に、円筒状の正極
バスバー端子４０Ａが溶接等の手段により接合された構
成である。負極バスバー端子５０Ｂの先端側外周面に
は、導電性を有するリング状の外側ソケット１１０Ｂが
固着されている。正極バスバー端子４０Ａの中心には断
面円形の凹所４２が形成されており、その内周面には、
導電性を有するリング状の内側ソケット１２０Ａが嵌合
されている。
【００５１】バスバー１００どうしは、負極バスバー端
子５０Ｂ内に円筒状の絶縁材１３０を嵌合させてから、
この絶縁材１３０内に正極バスバー端子４０Ａを裏側
（図１７で下側）から挿入することにより組み合わされ
る。この組み合わせ状態における一対の正極バスバー端
子４０Ａおよび負極バスバー端子５０Ｂにより、端子接
続部３７が構成される。
【００５２】セル１の負極セル端子２０Ｂの内周面と外
側ソケット１１０Ｂには、負極セル端子２０Ｂが外側ソ
ケット１１０Ｂに対して軸方向に着脱自在に嵌合可能な
嵌合手段が設けられている。また、セル１の正極セル端
子１０Ａの外周面と内側ソケット１２０Ａには、正極セ
ル端子１０Ａが内側ソケット１２０Ａに対して軸方向に
着脱自在に嵌合可能な嵌合手段が設けられている。
【００５３】本実施形態では、正極セル端子１０Ａおよ
び負極セル端子２０Ｂが設けられていない側のセル１の
端部（頭部）を持ち、軸方向に移動させながら、正極セ
ル端子１０Ａを正極バスバー端子４０Ａ内の内側ソケッ
ト１２０Ａに嵌合させると同時に、負極セル端子２０Ｂ
を負極バスバー端子５０Ｂの外側ソケット１１０Ｂに嵌
合させる。正極セル端子１０Ａの先端が正極バスバー端
子４０Ａの底部に突き当たった段階で、嵌合は完了す
る。正極セル端子１０Ａは、その先端が正極バスバー端
子４０Ａの底部に直接接続され、また、内側ソケット１
２０Ａを介して正極バスバー端子４０Ａの内周面に接続
される。また、負極セル端子２０Ｂは、外側ソケット１
１０Ｂを介して負極バスバー端子５０Ｂの外周面に接続
される。このようにセル１の正極セル端子１０Ａと負極
セル端子２０Ｂとがバスバー１００の端子接続部３７を
介して直列接続され、セルモジュールが構成される。
【００５４】本実施形態によれば、セル１を回転させる
ことなく単に軸方向に移動させながら各セル端子１０
Ａ，２０Ｂを端子接続部３７の各バスバー端子４０Ａ，
５０Ｂに嵌合させることにより、セル１を端子接続部３
７に接続させることができる。このため、ねじ締結と比
べるとその脱着作業が一層容易である。また、ねじ込み
時の締結トルクを発生させるための構造や、ねじ込み用
の工具等が一切不要となる利点も備える。
【００５５】なお、上記第１〜第３実施形態では、負極
を外側、正極を内側としているが、極性の配列はこの逆
としてもよい。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ルの一端に互いに極性の異なる端子を同軸的に配設し、
これら端子をバスバープレートの端子接続部に接続する
構造であるから、セルの接続作業がきわめて容易にな
り、かつ、低抵抗化が図られるとともに、セルの緻密な
レイアウトが可能となって空間の有効利用が図られ、さ
らに、誤組、端子の損傷および短絡を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係るセルモジュール
であって、セルをバスバープレートに組み付ける前の状
態を示す斜視図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係るセルモジュール
であって、セルをバスバープレートに組み付けた状態を
示す斜視図である。
【図３】 本発明の第１実施形態に係るセルモジュール
であって、セルをバスバープレートに組み付ける前の状
態を示す縦断面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態に係るセルモジュール
であって、セルをバスバープレートに組み付けた状態を
示す縦断面図である。
【図５】 セルの数を増やした第１実施形態の変形例の
斜視図である。
【図６】 バスバープレートの両面にセルを配列した第
１実施形態の変形例の斜視図である。
【図７】 バスバープレートの両面にセルを千鳥配列し
た第１実施形態の変形例の斜視図である。
【図８】 バスバーの変形例を示す斜視図である。
【図９】 同縦断面図である。
【図１０】同下面図である。
【図１１】工具係合部を設けたセルの変形例を示す図で
あって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】工具係合部を設けたセルの他の変形例を示す
図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）とも、工具係合部を設けたセ
ルのさらに他の変形例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るセルモジュール
であって、セルをバスバープレートに組み付ける前の状
態を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施形態のバスバーの下面図で
ある。
【図１６】本発明の第２実施形態に係るセルモジュール
であって、セルをバスバープレートに組み付けた状態を
示す斜視図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係るセルモジュール
を示す断面図である。
【図１８】従来のセルモジュール構造の一例を示す斜視
図である。
【符号の説明】
１…セル １０Ａ…正極セル端子（内側セル端子） １２…正極セル端子の雄ネジ部（外側セル端子のネジ
部） ２０Ｂ…負極セル端子（外側セル端子） ２１…負極セル端子の雌ネジ部（外側セル端子のネジ
部） ３０…バスバープレート ３７…端子接続部 ４０Ａ…正極バスバー端子（内側接続端子） ４１…正極バスバー端子の雌ネジ部（内側接続端子のネ
ジ部） ５０Ｂ…負極バスバー端子（外側接続端子） ５１…負極バスバー端子の雄ネジ部（外側接続端子のネ
ジ部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 俊之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5E082 AA11 AB09 CC10 CC12 GG01 JJ09 JJ15 JJ25 KK07 LL27 MM28 5H040 AA18 AA22 AS07 AT01 AY01 CC20 CC35 DD03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒状のセルを、バスバープレートの端子
    接続部を介して接続したセルモジュール構造であって、 セルの一端に、互いに極性の異なる内側セル端子と外側
    セル端子とが同軸的に配設され、 一方、バスバープレートの端子接続部には、前記セルの
    内側セル端子および外側セル端子に対応した内側接続端
    子および外側接続端子が同軸的に配設されており、 前記セルの外側セル端子が、前記端子接続部の外側接続
    端子に当接するとともに、内側セル端子と内側接続端子
    とが当接する接続形態により、セルの内側セル端子と外
    側セル端子とがバスバープレートの端子接続部に接続さ
    れていることを特徴とするセルモジュール構造。
  2. 【請求項２】 前記セルの各セル端子と前記バスバープ
    レートの端子接続部における各接続端子との当接部が、
    溶着または接着されていることを特徴とする請求項１に
    記載のセルモジュール構造。
  3. 【請求項３】 筒状のセルを、バスバープレートの端子
    接続部を介して接続したセルモジュール構造であって、 セルの一端に、互いに極性の異なる内側セル端子と外側
    セル端子とが同軸的に配設され、かつ、少なくとも外側
    セル端子が筒状に形成されているとともに、その内周面
    または外周面にネジ部が形成されており、 一方、バスバープレートの端子接続部には、前記セルの
    内側セル端子および外側セル端子に対応した内側接続端
    子および外側接続端子が同軸的に配設され、かつ、外側
    接続端子には、外側セル端子のネジ部が螺合するネジ部
    が形成されており、 前記セルにおける外側セル端子のネジ部が、前記端子接
    続部における外側接続端子のネジ部に螺合されるに伴
    い、内側セル端子と内側接続端子とが当接する接続形態
    により、セルの内側セル端子と外側セル端子とがバスバ
    ープレートの端子接続部に接続されていることを特徴と
    するセルモジュール構造。
  4. 【請求項４】 筒状のセルを、バスバープレートの端子
    接続部を介して接続したセルモジュール構造であって、 セルの一端に、互いに極性の異なる内側セル端子と外側
    セル端子とが同軸的に配設され、かつ、内側セル端子は
    円柱状であって、その外周面にネジ部が形成されてお
    り、 一方、バスバープレートの端子接続部には、前記セルの
    内側セル端子および外側セル端子に対応した内側接続端
    子および外側接続端子が同軸的に配設され、かつ、内側
    接続端子には、内側セル端子のネジ部が螺合するネジ部
    が形成されており、 前記セルにおける内側セル端子のネジ部が、前記端子接
    続部における内側接続端子のネジ部に螺合されるに伴
    い、外側セル端子と外側接続端子とが当接する接続形態
    により、セルの内側セル端子と外側セル端子とがバスバ
    ープレートの端子接続部に接続されていることを特徴と
    するセルモジュール構造。
  5. 【請求項５】 複数の前記端子接続部が前記バスバープ
    レートの片面に直列状態に設けられ、これら端子接続部
    に複数の前記セルが前記接続形態でそれぞれ接続されて
    いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
    セルモジュール構造。
  6. 【請求項６】 複数の前記端子接続部が前記バスバープ
    レートの両面に直列状態に設けられ、これら端子接続部
    に複数の前記セルが前記接続形態でそれぞれ接続されて
    いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
    セルモジュール構造。
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