JP2009187972A - 蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】隣接するセルの端子間の接触抵抗を低減し、在庫管理の合理化と生産性の効率化を容易にし、モジュールの組み立て時の作業性を向上させることを可能にした蓄電モジュールを提供する。
【解決手段】扁平突起状の正極端子と負極端子を有する蓄電セルを鉛直方向に立設させた状態で水平方向に任意数直列接続しながらスタックして一体化した蓄電モジュールであって、各セルにおける正極と負極の端子は、互いに鉛直反対方向となるように突設され、その先端が互いに前後反対方向となるようにＬ字型に屈曲し、隣接する二つのセルにおいては、一方のセルの正極端子と他方のセルの負極端子が鉛直同方向に突設されるように配置され、同方向に突設されている一対の端子の先端同士が対向しつつＬ字型の底の部分で積層され、当該積層部分に螺子部材が螺着されることで、正極と負極の端子同士が圧接されて各蓄電セルがスタック順に直列接続されながら一体化される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気二重層キャパシタ等の蓄電セルを任意数スタックするとともに各セル間をスタック順に直列接続して一体化した蓄電モジュールに関する。

電気二重層キャパシタ等の蓄電セルは、たとえば負荷平準化等の蓄電用として使用されているが、これらの蓄電セルは１セルあたりの出力電圧（起電力）が低いため、その使用に際しては、あらかじめ任意数を直列接続して蓄電モジュールに組み立てることが行われている。

この蓄電モジュールとしては、扁平突起状の正極端子と負極端子を有する蓄電セルを任意数スタックするとともに各セルをスタック順に直列接続して一体化したものが提供されている。

この場合、隣接する二つの蓄電セル間の接続方式としては、一方のセルの端子を折り曲げて他方のセルの端子に寄せた後、両端子を溶接で接続することが行われていた。また、下記特許文献１には、端子間に接続部材を介在させて両端子を接続する技術について開示されている。
特開２００６−１０８３８０号公報

しかしながら、セルの端子を溶接で接続する場合は、溶接時の熱がセルに伝わらないよう配慮する必要があった。また、溶接のための工具や治具等が他の端子に触れないようにする配慮も必要であった。また、上記特許文献１に記載の技術では、端子同士を電気的に接続するために、接続部材を介在させているため、端子と接続部材間での接触抵抗分が増えることになる。また、接続部材を必要とするため、部品点数が増え、コスト高となる。端子接続部材を端子間に保持しながら溶接などを行う必要もあり作業工程も複雑となり、これもコストアップの要因となる。

本発明は以上のような問題を鑑みたものであって、その目的は、モジュールにおいて隣接するセルの端子間の接触抵抗を低減して電力損失を抑えるとともに、モジュールの構成要素を少なくして在庫管理の合理化と生産性の効率化を容易にし、モジュールの組み立てに際しては、セルの損傷原因となる溶接等の工程を不要にしてその作業性を向上させることを可能にした蓄電モジュールを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、扁平突起状の正極端子と負極端子を有する蓄電セルを鉛直方向に立設させた状態で水平方向に任意数スタックするとともに各セルをスタック順に直列接続して一体化した蓄電モジュールであって、
各蓄電セルにおける正極端子と負極端子は、それぞれ、鉛直方向で、かつ互いに反対方向に突設されているとともに、先端が互いに前後反対方向となるように、ほぼ直角となるようにＬ字型に屈曲し、
隣接する二つの蓄電セルにおいては、一方のセルの正極端子と他方のセルの負極端子が鉛直同方向に突設されるように配置されるとともに、同方向に突設されている二対の正極端子と負極端子のうち、一対の端子の先端同士がそれぞれ対向しつつ前記Ｌ字型の底の部分にて積層され、
前記積層されている前記Ｌ字型の底の部分に螺子部材が螺着されることで、一方のセルの正極端子と他方のセルの負極端子が圧接されて各蓄電セルがスタック順に直列接続されながら一体化される蓄電モジュールとしている。

また、前記螺子部材は、一カ所の前記積層部分に対し、複数のボルトと、これに螺着する複数の雌螺子が形成されたナット板とによって構成されていてもよい。あるいは、前記螺子部材がリベットである蓄電モジュールとすることもできる。

モジュールにおいて隣接するセルの端子間の接触抵抗を低減して電力損失を抑えることができる。また、モジュールの構成要素を少なくして在庫管理の合理化と生産性の効率化を容易にすることができる。モジュールの組み立てに際しては、セルの損傷原因となる溶接等の工程を不要にしてその作業性を向上させることを可能にした蓄電モジュールを提供することができる。

図１に、本発明による蓄電モジュール（以下、モジュール）の実施形態を示した。図１は、モジュールの構成要素をなす蓄電セル（以下、セル）の斜視図である。同図に示すように、セル１は、扁平な正極端子１１と負極端子１２を有し、これらの端子（１１，１２）は、互いに反対方向に突設されている。また、正極端子１１と負極端子１２のそれぞれの先端１４がＬ字型に屈曲している。具体的には、セル本体１０から正極端子１１と負極端子１２が延長する方向を鉛直（上下）方向とし、先端の屈曲方向を前後方向とすると、正極端子１１と負極端子１２は、セル本体１０からそれぞれ上下反対方向に突出しつつ、その先端１４が前後反対方向を向くようにＬ字状に屈曲している。そして、正極端子１１、負極端子１２ともＬ字の底１５の部分に後述するボルト２１が挿通される複数個の孔１３が穿設されている。

図２（Ａ）はモジュールにおける各セル１の配列状態を示す図であり、同図（Ｂ）は、完成状態におけるモジュールの側面図を示している。モジュール１００は、セル１が任意数（この図では、４個）スタックされるともに、各セル１がスタック順に直列接続された状態で一体化されている。上述したように、各セル１における正極端子１１と負極端子１２は、それぞれ前後逆方向に屈曲している。隣接する二つのセル１−１間では、一方の正極端子１１と他方の負極端子１２のそれぞれが上下同じ方向に突出するように配置されるとともに、その先端１４が互いに前後反対方向を向くように配置される。そして、上下方向において、同方向に突設されている二対の正極端子１１と負極端子１２のうち、一対の端子（１１，１２）の先端１５−１５同士がそれぞれ対向しつつ前記Ｌ字型の底の部分１５にて積層されている。そして、その積層部分２０がボルトなどの螺子部材（２１，２２）によって圧接されて前後のセル１−１間が直列接続される。

図３にこの接続部分の構造を示した。（Ａ）は、螺子部材（２１，２２）の構成を示す図であり、（Ｂ）は、螺子部材（２１，２２）によって、隣接する正極端子１１と負極端子１２とが接続状態にあるときの図である。隣接する正極端子１１と負極端子１２のそれぞれのＬ字の底にあたる部分１５が積層され、その積層部分２０がボルト２１とそれに螺着するナット板２２とによって圧接されている。この例では、積層状態にある一対の正負両極端子（１１，１２）は、複数のボルト２１によって圧接されるようになっている。そして、ナット板２２は、複数のボルト２１に対応する複数の雌螺子２３が形成された一体的な金属プレートとなっている。なお、ナット板２２を用いずにリベットによって一対の正負両極端子（１１，１２）を圧接するようにしてもよい。また、上記実施例における正極および負極の端子板は、セル本体に直接取り付けられている平板状の金属プレートからなる電極端子をＬ字型に屈曲してなっていたが、セル本体の電極端子と、Ｌ字型の金属プレートを別体とし、Ｌ字型の金属プレートを蓄電セル本体の電極端子に溶接するなどして正極および負極の端子板を形成してもよい。

本発明の実施例における蓄電モジュールを構成する蓄電セルの斜視図である。 上記蓄電モジュールにおける蓄電セルの配列図である。 上記蓄電モジュールにおける端子間の接続構造を示す図である。

符号の説明

１ 蓄電セル
１０ 蓄電セル本体
１１ 正極端子
１２ 負極端子
１３ ボルト挿通孔
２１ ボルト
２２ ナット板
２３ 雌螺子

Claims (3)

1. 扁平突起状の正極端子と負極端子を有する蓄電セルを任意数スタックするとともに各セルをスタック順に直列接続して一体化した蓄電モジュールであって、
   各蓄電セルにおける正極端子と負極端子は、それぞれの突起延長方向と扁平面が互いに平行であり、かつ、前記突起延長方向を長手方向として、長手反対方向に突設されているとともに、先端が互いに反対方向となるように略Ｌ字型に屈曲され、
   隣接する二つの蓄電セルにおいては、一方のセルの正極端子と他方のセルの負極端子が長手同方向に突設されるように配置されるとともに、同方向に突設されている二対の正極端子と負極端子のうち、一対の端子の先端同士がそれぞれ対向しつつ前記略Ｌ字型の底の部分にて積層され、
   当該積層部分が螺子部材で螺着されることにより、各蓄電セルが直列接続された
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
2. 前記螺子部材は、前記積層部分に対し、螺着される複数の雄螺子と、複数の雌螺子孔が形成されたナット板とによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。
3. 前記螺子部材は、リベットであることを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。

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