JP2011129428A - 蓄電素子のホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の蓄電素子を容易に保持することができるホルダを提供する。
【解決手段】 複数の蓄電素子（１０）のそれぞれを保持するホルダ（２０）であって、蓄電素子を貫通させる開口部（２１２ａ）を有する複数の第１保持プレート（２１２）と、複数の第１保持プレートの間に配置され、蓄電素子を貫通させる開口部（２２１ａ）を有する第２保持プレート（２２１）と、を備えている。第１保持プレートの開口部および第２保持プレートの開口部は、互いに対向する方向から各蓄電素子を押さえつけた状態で、各蓄電素子を保持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の蓄電素子を保持するホルダに関するものである。

複数の単電池を電気的に直列に接続することにより、電池パックを構成しているものがある。ここで、単電池として、いわゆる円筒型の単電池を用いた場合には、単電池の長手方向における両端部を一対の電池ホルダによって保持している。

特開２００８−２２６８１５号公報 特開２００９−０２６７０２号公報 特開２００１−００６６４２号公報

単電池の長手方向における両端部を保持する構造では、単電池の一端部を一方の電池ホルダに保持させながら、単電池の他端部を他方の電池ホルダに保持させる必要がある。このため、単電池を電池ホルダに取り付けにくいことがある。

そこで、本発明の目的は、複数の蓄電素子を容易に保持することができるホルダを提供することにある。

本発明は、複数の蓄電素子のそれぞれを保持するホルダであって、蓄電素子を貫通させる開口部を有する複数の第１保持プレートと、複数の第１保持プレートの間に配置され、蓄電素子を貫通させる開口部を有する第２保持プレートと、を備えている。第１保持プレートの開口部および第２保持プレートの開口部は、互いに対向する方向から各蓄電素子を押さえつけた状態で、各蓄電素子を保持する。

ここで、第１保持プレートおよび第２保持プレートのうち、少なくとも一方に対して、複数の蓄電素子の数だけ開口部を設けることができる。これにより、各蓄電素子を安定して保持することができる。また、第２保持プレートが、第１保持プレートに沿って所定方向にスライド可能である場合において、第２保持プレートの開口部を、所定方向に延びた形状に形成することができる。

第２保持プレートの開口部のうち、蓄電素子との接触領域に対して、弾性体を設けることができる。弾性体を用いることにより、蓄電素子との摩擦抵抗を増加させることができ、蓄電素子のずれを抑制することができる。また、蓄電素子の外周面に凹部を形成し、凹部に対して第２保持プレートの開口部の一部を進入させることができる。これにより、第２保持プレートによって、蓄電素子がずれてしまうのを阻止することができる。

第２保持プレートの開口部を、蓄電素子の移動を許容する第１領域と、凹部と接触して蓄電素子の移動を阻止する第２領域と、で構成することができる。例えば、第１領域および第２領域を、互いに異なる曲率を有する領域で構成し、第２領域の曲率を第１領域の曲率よりも大きくすることができる。

蓄電素子の外周面に複数の突起部を設けることができる。この場合において、第１保持プレートの開口部と複数の突起部が所定の位相関係にあるときにのみ、突起部が第１保持プレートの開口部を通過するようにすることができる。すなわち、第１保持プレートの開口部と複数の突起部が所定の位相関係ではないときには、突起部が第１保持プレートに接触することになる。このように構成することで、第１保持プレートに対して、蓄電素子を位置決めすることができる。

一方、蓄電素子の外周面に、フランジ部を設けることができる。この場合において、複数の第１保持プレートのうち、一方の第１保持プレートを、フランジ部の通過を許容する第１開口部と、第１開口部に固定される固定部材とで構成することができる。固定部材は、蓄電素子のうち、フランジ部以外の領域の通過を許容する第２開口部を有している。この構成では、一方の第１保持プレートにおける固定部材と他方の第１保持プレートによってフランジ部を挟むことができ、蓄電素子を位置決めすることができる。

蓄電素子としては、長手方向と直交する断面が略円形に形成されたものを用いることができる。そして、蓄電素子の長手方向における両端部に、正極端子および負極端子をそれぞれ設けることができる。

本発明によれば、第１保持プレートの開口部および第２保持プレートの開口部が、互いに対向する方向から各蓄電素子を押さえつけることにより、蓄電素子を保持することができる。そして、蓄電素子における一部の領域だけを用いて、蓄電素子を保持することができる。また、第１保持プレートおよび第２保持プレートの開口部に対して蓄電素子を挿入し、蓄電素子に対して各開口部を押し付けるだけであるため、ホルダに対する蓄電素子の取り付けを容易に行うことができる。

本発明の実施例１における電池ユニットの外観図である。 実施例１における電池ユニットの側面図である。 実施例１における電池ユニットの上面図である。 実施例１における電池ユニットの正面図である。 実施例１における第２サブホルダの正面図である。 実施例１において、電池ホルダに単電池を組み込む前の状態を示す正面図である。 実施例１において、電池ホルダに単電池を組み込む前の状態を示す側面図である。 図６ＡのＢ１−Ｂ１断面図である。 実施例１において、電池ホルダに単電池を組み込んだ直後の状態を示す断面図である。 実施例１において、電池ホルダが単電池を保持する状態を示す正面図である。 実施例１において、電池ホルダが単電池を保持する状態を示す側面図である。 図８ＡのＢ２−Ｂ２断面図である。 実施例１において、電池ホルダが単電池を保持する状態を示す断面図である。 実施例１の変形例における第２サブホルダの正面図である。 実施例１の他の変形例における第２サブホルダの一部を示す拡大図である。 本発明の実施例２である電池ホルダおよび単電池の構成を示す図である。 実施例２において、電池ホルダに単電池を組み込んだ直後における第２サブホルダおよび単電池の位置関係を示す図である。 実施例２において、電池ホルダが単電池を保持しているときの第２サブホルダおよび単電池の位置関係を示す図である。 本発明の実施例３において、第１サブホルダの開口部の形状を示す図である。 実施例３において、電池ホルダが単電池を保持する状態を示す断面図である。 実施例３において、第１サブホルダの開口部に単電池を組み込む手順を説明する図である。 実施例３において、第１サブホルダの開口部に単電池を組み込む手順を説明する図である。 本発明の実施例４において、電池ホルダに単電池を組み込む過程を示す断面図である。 実施例４において、電池ホルダが単電池を保持する状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１である電池パックについて説明する。本実施例の電池パックは、図１に示す電池ユニット（蓄電装置）１と、電池ユニット１を収容するパックケース（不図示）とを有している。パックケースは、電池ユニット１を収容することができればよく、パックケースの形状等は適宜設定することができる。

本実施例の電池パックは、例えば、車両に搭載することができ、電池パックの出力（電気エネルギ）を、車両を走行させるための運動エネルギに変換することができる。ここで、車両の制動時に発生する運動エネルギを、回生電力として電池パックに蓄えることができる。電池パックが搭載される車両としては、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。

図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸であり、本実施例では、Ｚ軸を鉛直方向に相当する軸としている。図２は、電池ユニット１を図１の矢印Ａ１の方向から見たときの側面図である。図３は、電池ユニット１を図１の矢印Ａ２の方向から見たときの上面図であり、図４は、電池ユニット１を図１の矢印Ａ３の方向から見たときの正面図である。

電池ユニット１は、複数の単電池（蓄電素子）１０と、複数の単電池１０を保持する電池ホルダ２０とを有している。複数の単電池１０は、Ｙ−Ｚ平面内において並んで配置されている。具体的には、電池ユニット１をＸ方向から見たときに、複数の単電池１０がＹ方向およびＺ方向において、マトリクス状に配置されている。なお、複数の単電池１０は、Ｙ−Ｚ平面内に並んで配置されていればよく、マトリクス状に配置されていなくてもよい。

単電池１０としては、いわゆる円筒型の単電池１０を用いており、長手方向（Ｘ方向）と直交する断面（Ｙ−Ｚ平面）における単電池１０の外形は、略円形に形成されている。単電池１０は、発電要素（不図示）と、発電要素を収容する電池ケース１１とを有している。発電要素は、充放電を行うことができる要素であり、例えば、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータ（電解液を含む）とによって発電要素を構成することができる。

単電池１０の長手方向における両端部には、正極端子１２および負極端子１３が設けられている。正極端子１２は、発電要素の正極素子と電気的に接続されており、負極端子１３は、発電要素の負極素子と電気的に接続されている。単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。

電池ホルダ２０によって保持される複数の単電池１０は、バスバーモジュール（不図示）によって電気的に接続される。バスバーモジュールは、複数のバスバーが一体的に構成されたものであり、バスバーモジュールを用いることにより、複数の単電池１０の電気的な接続を容易に行うことができる。本実施例では、Ｘ方向における電池ユニット１の両側に、バスバーモジュールがそれぞれ配置される。複数の単電池１０の接続に関して、例えば、すべての単電池１０を電気的に直列に接続することもできるし、幾つかの単電池１０を電気的に並列に接続することもできる。

次に、電池ホルダ２０の構造について説明する。

電池ホルダ２０は、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２を有している。第１サブホルダ２１は、図２に示すように、脚部２１１および一対の保持プレート（第１保持プレート）２１２を有している。一対の保持プレート２１２は、Ｘ方向で離れて配置されており、一対の保持プレート２１２の間に形成されたスペースには、第２サブホルダ２２の一部が挿入されるようになっている。

各保持プレート２１２には、単電池１０を貫通させる開口部２１２ａが設けられており、開口部２１２ａは、単電池１０の数だけ設けられている。開口部２１２ａは、単電池１０の外形に沿った形状に形成されており、本実施例では、略円形に形成されている。また、開口部２１２ａは、単電池１０を容易に挿入させることができるように、単電池１０の外形よりも僅かに大きくなっている。

一方の保持プレート２１２に形成された各開口部２１２ａと、他方の保持プレート２１２に形成された各開口部２１２ａは、Ｘ方向から見たときに、互いに重なるように形成されている。これにより、単電池１０を一対の保持プレート２１２の開口部２１２ａに挿入させることができる。そして、単電池１０の長手方向がＹ−Ｚ平面と略直交するように、複数の単電池１０を配置することができる。本実施例では、一対の保持プレート２１２の開口部２１２ａに単電池１０を挿入するだけで、第１サブホルダ２１によって単電池１０を支えることができる。すなわち、単電池１０を支えることができるように、保持プレート２１２の厚さ（Ｘ方向の長さ）や一対の保持プレート２１２の間隔を適宜設定している。

また、図４に示すように、各保持プレート２１２には、２つの第１位置決め穴２１２ｂと、２つの第２位置決め穴２１２ｃが形成されている。一方の保持プレート２１２の第１位置決め穴２１２ｂと、他方の保持プレート２１２の第１位置決め穴２１２ｂは、Ｘ方向から見たときに、互いに重なっている。また、一方の保持プレート２１２の第２位置決め穴２１２ｃと、他方の保持プレート２１２の第２位置決め穴２１２ｃとは、Ｘ方向から見たときに、互いに重なっている。

第１位置決め穴２１２ｂは、後述するように、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２を互いに固定し、電池ホルダ２０によって単電池１０を保持するために用いられる。第２位置決め穴２１２ｃは、後述するように、単電池１０を電池ホルダ２０に組み込む際に、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２を所定の位置関係に保持させておくために用いられる。ここで、各位置決め穴２１２ｂ，２１２ｃの数は、適宜設定することができる。

第２サブホルダ２２は、図２に示すように、保持プレート（第２保持プレート）２２１および天板部２２２を有している。第２サブホルダ２２の天板部２２２は、複数のボルト３１によって、第１サブホルダ２１の保持プレート２１２に固定される。

保持プレート２２１は、第１サブホルダ２１における一対の保持プレート２１２の間に挟まれており、保持プレート２１２に対してＹ−Ｚ平面内でスライド可能である。また、保持プレート２２１は、図５に示すように、複数の開口部２２１ａを有しており、複数の開口部２２１ａは、第１サブホルダ２１の各保持プレート２１２に形成された複数の開口部２１２ａに対応して設けられている。すなわち、Ｘ方向から見たときに、複数の開口部２２１ａは、各保持プレート２１２の複数の開口部２１２ａと重なるようになっている。

開口部２２１ａは、Ｚ方向に延びる長穴として構成されている。具体的には、開口部２２１ａにおけるＹ方向の長さは、開口部２１２ａにおけるＹ方向の長さと略等しくなっている。一方、開口部２２１ａにおけるＺ方向の長さは、開口部２１２ａにおけるＺ方向の長さよりも長くなっている。

また、保持プレート２２１には、２つの第１位置決め穴２２１ｂと、２つの第２位置決め穴２２１ｃとが形成されている。第１位置決め穴２２１ｂは、後述するように、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２を互いに固定し、電池ホルダ２０によって単電池１０を保持するために用いられる。また、第２位置決め穴２２１ｃは、後述するように、単電池１０を電池ホルダ２０に組み込む際に、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２を所定の位置関係に保持させておくために用いられる。

ここで、各位置決め穴２２１ｂ，２２１ｃの数は、適宜設定することができる。具体的には、第１サブホルダ２１に設けられた各位置決め穴２１２ｂ，２１２ｃの数と同じ数だけ、各位置決め穴２２１ｂ，２２１ｃを第２サブホルダ２２に設ければよい。第１サブホルダ２１の位置決め穴２１２ｂ，２１２ｃや第２サブホルダ２２の位置決め穴２２１ｂ，２２１ｃには、図３および図４に示す位置決めピン３２が挿入される。

次に、複数の単電池１０を電池ホルダ２０に組み込むときの手順について説明する。

電池ホルダ２０に単電池１０を組み込むときには、まず、電池ホルダ２０を図６Ａおよび図６Ｂに示す状態とする。ここで、第１サブホルダ２１の第２位置決め穴２１２ｃと第２サブホルダ２２の第２位置決め穴２２１ｃには、位置決めピン３２が挿入されている。これにより、第２サブホルダ２２を、第１サブホルダ２１に対して所定の位置に保持させておくことができる。第２サブホルダ２２の天板部２２２は、第１サブホルダ２１の各保持プレート２１２の上端部から離れている。

図７Ａは、図６ＡのＢ１−Ｂ１断面図である。図７Ａに示すように、第２サブホルダ２２（保持プレート２２１）における開口部２２１ａの下端部は、第１サブホルダ２１（一対の保持プレート２１２）における開口部２１２ａの下端部とともに連続した面を構成している。一方、開口部２２１ａの上端部は、開口部２１２ａの上端部よりも上方に位置している。また、開口部２２１ａの上端部には、図７Ａに示すように、弾性体２２３が設けられている。弾性体２２３は、弾性変形が可能な材料で形成されており、この材料としては、例えば、樹脂を用いることができる。なお、弾性体２２３を省略することもできる。

第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２は、位置決めピン３２によって、図７Ａに示す状態に固定されているため、図７Ｂに示すように、開口部２１２ａ，２２１ａに対して単電池１０を挿入することができる。図７Ｂに示す状態では、単電池１０が開口部２１２ａ，２２１ａによって支えられているだけであり、単電池１０は、矢印Ｃ１で示す方向に移動可能となっている。

次に、位置決めピン３２を、第２位置決め穴２１２ｃ，２２１ｃから外すと、第２サブホルダ２２は、自重によって下方に移動して、弾性体２２３が単電池１０に接触する。さらに、外力によって第２サブホルダ２２を下方にスライドさせると、Ｘ方向から見たときに、第２サブホルダ２２の第１位置決め穴２２１ｂが、第１サブホルダ２１の第１位置決め穴２１２ｂと重なる。なお、本実施例では、第１サブホルダ２１に対して第２サブホルダ２２をスライドさせているが、第２サブホルダ２２に対して第１サブホルダ２１を移動させることもできる。

そして、第１位置決め穴２１２ｂ，２２１ｂに位置決めピン３２を挿入すれば、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２を位置決めすることができる。この状態において、ボルト３１によって、第２サブホルダ２２を第１サブホルダ２１に固定することができる。

ボルト３１によって第２サブホルダ２２を第１サブホルダ２１に固定すると、図８Ａに示すように、Ｘ方向から見たときに、第１サブホルダ２１の開口部２１２ａの内側に、弾性体２２３の一部が突出している。また、第２サブホルダ２２の天板部２２２は、図８Ｂに示すように、第１サブホルダ２１における保持プレート２１２の上端部に接触する。

図９Ａは、図８ＡのＢ２−Ｂ２断面図である。図９Ａに示すように、弾性体２２３は、第１サブホルダ２１（保持プレート２１２）における開口部２１２ａの上端部よりも下方に突出している。このため、開口部２１２ａ，２２１ａに単電池１０を挿入した状態であれば、図９Ｂに示すように、弾性体２２３は、単電池１０を矢印Ｃ２の方向に向かって押し付けることになる。

これにより、単電池１０が第１サブホルダ２１の開口部２１２ａに押し付けられる。このとき、単電池１０に対しては、図９Ｂの矢印Ｃ２，Ｃ３で示すように、２つの方向の力が作用する。このように、第１サブホルダ２１（具体的には、開口部２１２ａ）および第２サブホルダ２２（具体的には、弾性体２２３）によって、単電池１０をＺ方向で挟むことにより、単電池１０が矢印Ｃ１の方向に移動するのを阻止することができる。言い換えれば、複数の単電池１０を電池ホルダ２０に固定することができる。

本実施例によれば、各単電池１０を一箇所で保持することができる。このため、一対のホルダを用いて、単電池１０の長手方向における両端部を保持する場合（従来）に比べて、単電池１０を容易に保持することができる。また、開口部２１２ａ，２２１ａに単電池１０を挿入した状態において、第２サブホルダ２２をスライドさせるだけで、すべての単電池１０を保持することができる。

単電池１０の両端部には、かしめ処理によって正極端子１２や負極端子１３が固定されていることがある。この場合において、単電池１０の両端部を保持する構造では、カシメ処理を行った部分に対して過度の負荷がかかってしまうおそれがある。一方、本実施例の構造では、単電池１０のうち、両端部を除く領域を用いて単電池１０を保持することができるため、カシメ処理を行った部分に対して過度の負荷を与えてしまうおそれもない。

また、本実施例では、単電池１０を開口部２１２ａ，２２１ａに挿入しただけの構造であるため、任意の単電池１０だけを電池ホルダ２０から容易に取り外すことができる。これにより、劣化の進行した単電池１０だけを交換することができ、電池ユニット１を交換する場合に比べて、コストを低減することができる。

なお、本実施例では、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２によって、単電池１０を上下方向（Ｚ方向）から挟む構造としているが、これに限るものではない。すなわち、単電池１０の長手方向と直交する面内（Ｙ−Ｚ平面内）において、互いに対向する方向から単電池１０を挟むことができればよい。例えば、単電池１０を左右方向（Ｙ方向）から挟む構造にすることもできる。すなわち、第１サブホルダ２１に対して、第２サブホルダ２２をＹ方向にスライドさせる構造にすることができる。

また、第２サブホルダ２２を複数のサブホルダに分割することもできる。例えば、本実施例で説明した第２サブホルダ２２を、Ｙ方向において複数のサブホルダに分割することができる。この構造によれば、分割された各サブホルダによって、Ｚ方向で一列に並んで配置された複数（４つ）の単電池１０を保持することができる。

さらに、本実施例の第２サブホルダ２２は、図５に示すように、単電池１０の数だけ開口部２２１ａを設けているが、これに限るものではない。例えば、第２サブホルダ２２を、図１０に示す構造とすることができる。

図１０に示す第２サブホルダ２２では、Ｙ方向に延びる開口部２２１ｄが、Ｚ方向に並んで配置されている。各開口部２２１ｄには、複数（６つ）の単電池１０が挿入される。図１０に示す第２サブホルダ２２を用いても、本実施例と同様の効果を得ることができる。具体的には、第２サブホルダ２２の開口部２２１ｄが、複数の単電池１０を上方から押さえつけることにより、第２サブホルダ２２の開口部２２１ｄおよび第１サブホルダ２１の開口部２１２ａが各単電池１０を挟んだ状態で保持する。

開口部２２１ｄは、Ｙ方向に延びているため、開口部２２１ｄによって単電池１０をＹ方向において位置決めすることはできないが、第１サブホルダ２１の開口部２１２ａを用いて単電池１０をＹ方向において位置決めすることができる。ここで、図１１に示すように、開口部２２１ｄの一部に、単電池１０の外周に沿った形状に形成された凹部Ｅを設ければ、単電池１０がＹ方向にずれてしまうのを抑制することができる。

また、本実施例では、第１サブホルダ２１を構成する一対の保持プレート２１２と、第２サブホルダ２２を構成する保持プレート２２１とを用いて、単電池１０を保持しているが、これに限るものではない。保持プレート２１２の数や、保持プレート２２１の数は、適宜設定することができる。例えば、３つの保持プレート２１２と、２つの保持プレート２２１とを用いて、単電池１０を保持することができる。ここで、各保持プレート２２１は、隣り合って配置される２つの保持プレート２１２の間に配置されることになる。

また、第２サブホルダ２２（保持プレート２２１）に形成された開口部２２１ａの形状と、第１サブホルダ２１（保持プレート２１２）に形成された開口部２１２ａの形状とを、逆にすることもできる。具体的には、開口部２２１ａを丸穴として構成し、開口部２１２ａを長穴として構成することができる。

本発明の実施例２である電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

本実施例で用いられる単電池１０は、図１２に示すように、長手方向における中央部に、凹部１１ａを有している。凹部１１ａは、単電池１０の外周に沿って形成されており、凹部１１ａが形成された領域の径Ｒ２は、凹部１１ａが形成されていない領域の径Ｒ１よりも小さくなっている。また、凹部１１ａの幅（Ｘ方向の長さ）は、第２サブホルダ２２（保持プレート２２１）の厚さ（Ｘ方向の長さ）よりも僅かに大きくなっている。

径Ｒ１，Ｒ２の値は、適宜設定することができる。ただし、径Ｒ１に対して径Ｒ２が小さすぎると、単電池１０の強度が低下してしまうため、単電池１０の強度等を考慮して、径Ｒ１，Ｒ２の値を決定すればよい。また、本実施例では、単電池１０の周方向におけるすべての領域に凹部１１ａを形成しているが、単電池１０の一部の領域に凹部１１ａを設けることもできる。また、本実施例では、単電池１０の長手方向における中央部に、凹部１１ａを形成しているが、中央部よりも正極端子１２（又は負極端子１３）の側に凹部１１ａが形成されていてもよい。後述するように、凹部１１ａを用いて単電池１０を保持することができれば、凹部１１ａの位置は適宜設定することができる。

第２サブホルダ２２の開口部２２１ａは、図１３Ａに示すように、２つの領域Ｍ１，Ｍ２を有している。領域（第１領域）Ｍ１は、単電池１０のうち、径Ｒ１に対応した外周面に沿って形成されており、領域Ｍ１の径は、単電池１０の径Ｒ１よりも僅かに大きくなっている。領域Ｍ１の径とは、領域Ｍ１に沿って形成された円の径である。これにより、領域Ｍ１に対して、単電池１０を容易に挿入することができる。

領域（第２領域）Ｍ２は、単電池１０のうち、径Ｒ２に対応した外周面に沿って形成されており、領域Ｍ２の径は、単電池１０の径Ｒ２と略等しくなっている。領域Ｍ２の径とは、領域Ｍ２に沿って形成された円の径である。一方、図１３Ａには示していないが、開口部２２１ａには、領域Ｍ２に沿うように、弾性体２２３が設けられている。なお、弾性体２２３は、領域Ｍ２の一部に設けられていてもよいし、弾性体２２３を省略することもできる。

次に、本実施例における単電池１０の保持方法について説明する。

まず、第１サブホルダ２１の開口部２１２ａおよび第２サブホルダ２２の開口部２２１ａに、単電池１０を挿入する。ここで、単電池１０の凹部１１ａが、第２サブホルダ２２の開口部２２１ａの内側に位置するように、単電池１０を挿入する。この状態において、単電池１０は、第１サブホルダ２１の開口部２１２ａによって支えられている。

次に、第２サブホルダ２２を図１３Ａの矢印Ｄ１で示す方向にスライドさせることにより、開口部２２１ａの領域Ｍ２に設けられた弾性体２２３を、単電池１０の凹部１１ａに接触させる。

これにより、図１２および図１３Ｂに示すように、凹部１１ａの内側には、第２サブホルダ２２（保持プレート２２１）の一部が位置することになる。第２サブホルダ２２は、単電池１０の凹部１１ａと接触することにより、単電池１０がＸ方向にずれてしまうのを阻止する。また、実施例１と同様に、開口部２１２ａ，２２１ａが、単電池１０を上下方向（Ｚ方向）から挟むことにより、単電池１０を保持することができる。

本実施例では、領域Ｍ２の径を、単電池１０の径Ｒ２と略等しくしているが、これに限るものではない。すなわち、単電池１０の凹部１１ａに、第２サブホルダ２２（保持プレート２２１）の一部を押し付けた状態において、単電池１０がＸ方向にずれてしまうことを阻止できればよい。このため、例えば、領域Ｍ２の径を、単電池１０の径Ｒ２よりも大きく、単電池１０の径Ｒ１よりも小さい値に設定することができる。また、領域Ｍ２は、単電池１０の外周面に沿って形成されていなくてもよい。例えば、領域Ｍ２の曲率を、単電池１０の外周面における曲率よりも小さくすることができる。

本実施例によれば、単電池１０の凹部１１ａを用いて、単電池１０をＸ方向で容易に位置決めすることができ、複数の単電池１０における正極端子１２や負極端子１３を、同一面内（Ｙ−Ｚ平面）に位置させることができる。これにより、複数の単電池１０に対して容易にバスバーモジュールを取り付けることができる。

本発明の実施例３である電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

本実施例において、第１サブホルダ２１を構成する一対の保持プレート２１２のうち、一方の保持プレート２１２には、図１４Ａに示す開口部２１２ｄが形成されている。開口部２１２ｄにおける４つの領域には、凹部Ｍ３が形成されている。なお、他方の保持プレート２１２は、実施例１と同様の開口部２１２ａを有している。

一方、単電池１０の外周面には、４つの突起部１１ｂが設けられており、４つの突起部１１ｂは、単電池１０の周方向において等間隔に配置されている。また、突起部１１ｂは、単電池１０の長手方向における中央部に設けられている。４つの突起部１１ｂを含む面（Ｙ−Ｚ平面）で単電池１０を切断したときの断面形状は、図１４Ａに示す開口部２１２ｄに沿った形状に形成されている。

本実施例において、突起部１１ｂや凹部Ｍ３の形状は、適宜設定することができる。凹部Ｍ３を有する開口部２１２ｄの形状は、後述するように、突起部１１ｂおよび凹部Ｍ３の位相関係に応じて、突起部１１ｂを通過させる機能と、突起部１１ｂの抜けを阻止する機能とを有していればよい。突起部１１ｂおよび凹部Ｍ３の位相関係とは、Ｘ方向から見たときの、複数の突起部１１ｂと複数の凹部Ｍ３との位置関係である。ここで、突起部１１ｂや凹部Ｍ３の数は、適宜設定することができる。

次に、本実施例における単電池１０の保持方法について説明する。

まず、図１５Ａに示すように、単電池１０に設けられた４つの突起部１１ｂの位相と、開口部２１２ｄに設けられた４つの凹部Ｍ３の位相とを合わせる。これにより、突起部１１ｂが、開口部２１２ｄの凹部Ｍ３を通過することができ、突起部１１ｂを、第２サブホルダ２２の開口部２２１ａの内側に位置させることができる。第２サブホルダ２２の開口部２２１ａは、単電池１０のうち、突起部１１ｂを含む部分を収容できる大きさに形成されている。

次に、図１５Ａに示す単電池１０を矢印Ｄ２の方向に所定角度だけ回転させることにより、単電池１０は図１５Ｂに示す状態となる。これにより、単電池１０の突起部１１ｂが、第１サブホルダ２１の保持プレート２１２に接触するようになり、単電池１０がＸ方向にずれてしまうのを阻止することができる。本実施例では、単電池１０の外周面において、４つの突起部１１ｂが等間隔に配置されているため、単電池１０を回転させる角度範囲は、０度よりも大きく４５度よりも小さい範囲となる。

また、単電池１０を回転させた後に、第２サブホルダ２２を下方にスライドさせることにより、開口部２２１ａに設けられた弾性体２２３が単電池１０に接触し、単電池１０を下方に押し付ける。これにより、実施例１と同様に、第１サブホルダ２１および第２サブホルダ２２によって、単電池１０を上下方向（Ｚ方向）から挟んで保持することができる。

本実施例では、単電池１０の外周面のうち、突起部１１ｂが設けられていない領域に対して、弾性体２２３が接触するようになっている。具体的には、単電池１０の周方向において隣り合う２つの突起部１１ｂの間に位置する領域に、弾性体２２３が接触するようになっている。

本発明の実施例４である電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

図１６Ａに示すように、単電池１０の外周面には、単電池１０の周方向に延びる突起部１１ｃが形成されている。第１サブホルダ２１を構成する一対の保持プレート２１２のうち、一方の保持プレート２１２には、突起部１１ｃの径よりも大きな径を有する開口部（第１開口部）２１２ｅが形成されている。これにより、突起部１１ｃは、開口部２１２ｅを通過することができる。なお、他方の保持プレート２１２には、実施例１と同様に、単電池１０のうち、突起部１１ｃが形成されていない領域の径と略等しい径を有する開口部２１２ａが形成されている。

単電池１０の外周面と開口部２１２ｅの内周面との間に形成されたスペースには、固定リング（固定部材）２１３が配置される。すなわち、固定リング２１３の内周面（第２開口部）は、単電池１０の外周面と接触し、固定リング２１３の外周面は、開口部２１２ｅの内周面と接触する。固定リング２１３は、単電池１０の外周面に沿ってスライドさせることができる。

次に、本実施例における単電池１０の保持方法について説明する。

まず、固定リング２１３を取り外しておき、電池ホルダ２０に単電池１０を挿入する。具体的には、単電池１０の突起部１１ｃを、開口部２１２ｅに挿入することにより、突起部１１ｃを第２サブホルダ２２の開口部２２１ａの内側まで移動させる。ここで、開口部２２１ａは、突起部１１ｃを収容できる大きさに形成されている。また、他方の保持プレート２１２に形成された開口部２１２ａの径は、突起部１１ｃの径よりも小さいため、突起部１１ｃは、他方の保持プレート２１２に接触する。

次に、単電池１０に固定リング２１３を取り付けて、固定リング２１３を開口部２１２ｅに挿入する。これにより、一方の保持プレート２１２の開口部２１２ａと、固定リング２１３とによって、単電池１０を支えることができる。

次に、第２サブホルダ２２を第１サブホルダ２１に対して下方にスライドさせると、第２サブホルダ２２の開口部２２１ａに設けられた弾性体２２３が単電池１０に接触し、単電池１０を下方に押し付ける。これにより、単電池１０は、一方の保持プレート２１２における開口部２１２ａに接触するとともに、固定リング２１３の内周面に接触する。また、固定リング２１３は、下方に押し付けられることになるため、保持プレート２１２の開口部２１２ｅに接触し、開口部２１２ｅから外れにくくなる。

単電池１０の突起部１１ｃは、保持プレート２１２および固定リング２１３によってＸ方向で挟まれるため、単電池１０がＸ方向にずれてしまうのを阻止することができる。ここで、固定リング２１３を開口部２１２ｅに押し付けるだけでなく、ボルト等を用いた固定具によって、固定リング２１３を開口部２１２ｅに対して固定することもできる。

なお、本実施例において、Ｘ方向から見たときの開口部２１２ｅの形状や、突起部１１ｃを含む単電池１０の外形（Ｘ方向から見たときの外形）は、適宜設定することができる。すなわち、開口部２１２ｅは、突起部１１ｃを通過させることができる形状であればよい。そして、固定リング２１３は、単電池１０の外周面および開口部２１２ｅの内周面との間に形成されたスペースを埋めるものであればよい。

１：電池ユニット（蓄電装置） １０：単電池（蓄電素子）
１１：電池ケース １２：正極端子
１３：負極端子 ２０：電池ホルダ
２１：第１サブホルダ ２１１：脚部
２１２：保持プレート（第１保持プレート） ２１２ａ：開口部
２１３：固定リング（固定部材） ２２：第２サブホルダ
２２１：保持プレート（第２保持プレート） ２２２：天板部
２２１ａ：開口部 ２２３：弾性体

Claims (11)

1. 複数の蓄電素子のそれぞれを保持するホルダであって、
   前記蓄電素子を貫通させる開口部を有する複数の第１保持プレートと、
   前記複数の第１保持プレートの間に配置され、前記蓄電素子を貫通させる開口部を有する第２保持プレートと、を備え、
   前記第１保持プレートの開口部および前記第２保持プレートの開口部は、互いに対向する方向から前記各蓄電素子を押さえつけた状態で、前記各蓄電素子を保持することを特徴とするホルダ。
2. 前記第１保持プレートおよび前記第２保持プレートのうち、少なくとも一方は、前記複数の蓄電素子の数だけ前記開口部を有することを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
3. 前記第２保持プレートは、前記第１保持プレートに沿って所定方向にスライド可能であり、
   前記第２保持プレートの前記開口部は、前記所定方向に延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載のホルダ。
4. 前記第２保持プレートの前記開口部は、前記蓄電素子との接触領域において、弾性体を有することを特徴とする請求項３に記載のホルダ。
5. 前記蓄電素子は、外周面において、前記第２保持プレートにおける前記開口部の一部が進入する凹部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のホルダ。
6. 前記第２保持プレートの前記開口部は、前記蓄電素子の移動を許容する第１領域と、前記凹部と接触して前記蓄電素子の移動を阻止する第２領域と、を有することを特徴とする請求項５に記載のホルダ。
7. 前記第１領域および前記第２領域は、互いに異なる曲率を有しており、前記第２領域の曲率が前記第１領域の曲率よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載のホルダ。
8. 前記蓄電素子は、外周面に複数の突起部を有しており、
   前記第１保持プレートの前記開口部は、前記複数の突起部と所定の位相関係にあるときに、前記突起部の通過を許容し、前記複数の突起部と前記所定の位相関係ではないときに、前記突起部の通過を阻止することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のホルダ。
9. 前記蓄電素子は、外周面から突出したフランジ部を有しており、
   前記複数の第１保持プレートのうち、一方の前記第１保持プレートは、
   前記フランジ部の通過を許容する第１開口部と、
   前記蓄電素子のうち、前記フランジ部以外の領域の通過を許容する第２開口部を有し、前記第１開口部に固定される固定部材と、
   を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のホルダ。
10. 請求項１から９のいずれか１つに記載のホルダと、
    前記ホルダによって保持される複数の蓄電素子と、を有することを特徴とする蓄電装置。
11. 前記蓄電素子は、長手方向と直交する断面が略円形に形成されており、長手方向の両端部において、正極端子および負極端子をそれぞれ有することを特徴とする請求項１０に記載の蓄電装置。

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