JP2014078371A - 蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子の短絡や破損を防止した蓄電モジュールを提供する。
【解決手段】蓄電モジュール１０は、対向する端部３３Ｂ，３３Ｂから外側方向に突出する正極および負極のリード端子３４，３４を有する複数の蓄電素子３２を、積層してなる積層体３０と、蓄電素子３２の対向する端部３３Ｂ，３３Ｂに取り付けられて、蓄電素子３２を位置決め保持する保持部材４０と、を備える。保持部材４０には、隣り合う蓄電素子３２，３２の極性の相違するリード端子３４，３４同士を接続した接続部３６Ａを絶縁状態で保持する絶縁壁部５４が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。

内部に蓄電要素が収容されてなる蓄電素子の一例としてリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池等が知られている。リチウムイオン電池等の二次電池は、複数個を接続することにより電池モジュールを構成する。このような電池モジュールとしては、例えば、特許文献１に記載されているものなどが知られている。

特開２０１２−１４６６６９号公報

上記特許文献１には、端部から正極および負極のリード端子が突出する単電池を複数個、積層してなる電池モジュールが開示されている。このような電池モジュールにおいて、隣り合う単電池は、極性の相違する（逆極性の）リード端子同士を接続することにより電気的に接続可能とされる。

このような電池モジュールの、単電池のリード端子が突出する端部等に、他の単電池等が接触したり、リード端子同士を接続してなる接続部に他の接続部が接触すると、短絡が発生したり単電池が破損するおそれがあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、蓄電素子の短絡や破損を防止した蓄電モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するものとして本発明は、対向する端部から外側方向に突出する正極および負極のリード端子を有する複数の蓄電素子を、積層してなる積層体と、前記蓄電素子の対向する端部に取り付けられて、当該蓄電素子を位置決め保持する保持部材と、を備え、前記保持部材には、隣り合う前記蓄電素子の極性の相違する前記リード端子同士を接続した接続部を絶縁状態で保持する絶縁壁部が設けられている蓄電モジュールである。

本発明において、蓄電素子の対向する端部には蓄電素子を位置決め保持する保持部材が取り付けられており、この保持部材には、隣り合う蓄電素子の極性の相違するリード端子同士を接続した接続部を絶縁状態で保持する絶縁壁部が設けられている。つまり、本発明においては、保持部材により蓄電素子が位置決めされているので蓄電素子同士が衝突したりすることはなく、隣り合う蓄電素子のリード端子の接続部は絶縁壁部により絶縁状態で保持されているので、接続部同士、接続部と他のリード端子が接触することはない。その結果、本発明によれば、蓄電素子の短絡や破損を防止した蓄電モジュールを提供することができる。

本発明は以下の構成としてもよい。
前記蓄電素子には、前記蓄電素子の状態を検知するとともに一端に電線が接続された検知用端子が接続される一方、前記保持部材には前記電線を収容する電線収容部が形成されていてもよい。
このような構成とすると、蓄電モジュールの自動組み立てが可能となり、組立作業性に優れる。

前記積層体を収容するケースと、前記保持部材により保持されるとともに前記蓄電素子の間に配置されて、前記蓄電素子で発生する熱を前記ケースに伝熱する伝熱部材とを備えていてもよい。
このような構成とすると、蓄電モジュールの放熱性を高めることができる。

前記複数の蓄電素子には、それぞれ前記保持部材が取り付けられ、前記保持部材の面のうち、前記複数の保持部材を前記蓄電素子の積層方向に沿って積層したときに重なり合う面には、互いに嵌りあう凹部、凸部、または凹部と凸部の双方が形成されていてもよい。
このような構成とすると、保持部材の凹部や凸部に、積層方向において重なり合う保持部材の凸部や凹部が互いに嵌りあって一体化されるので、積層方向において省スペースである。

前記蓄電素子には外部機器と電気的に接続される接続部材が接続される一方、前記保持部材には前記接続部材を保持する接続部材保持部が設けられていてもよい。
このような構成とすると、外部機器と電気的に接続される接続部材が保持部材に保持されるので、別途接続部材を保持するための部材を設ける必要がない。

前記保持部材には、前記接続部材を抜け止め状態に係止する係止部が設けられていてもよい。
このような構成とすると、接続部材の脱落を防止することができる。

前記積層体を収容するケースを備え、前記保持部材および前記ケースには、前記積層体を前記ケース内で位置決め固定する固定孔が貫通して設けられていてもよい。
このような構成とすると、保持部材及びケースを貫通する固定孔に固定部材を取り付ければ、積層体をケース内で位置決め固定することができるので、作業性に優れる。

前記保持部材には、隣り合う前記蓄電素子の極性の相違する前記リード端子同士を溶接する治具を挿入可能な治具挿入口が形成されていてもよい。
このような構成とすれば、蓄電素子間の絶縁性を保った状態でリード端子の接続ができる。

本発明によれば、蓄電素子の短絡や破損を防止した蓄電モジュールを提供することができる。

実施形態１の蓄電モジュールの斜視図 蓄電モジュールの平面図 蓄電モジュールの分解斜視図 蓄電素子の積層体の斜視図 図２のＡ−Ａ線における断面図 伝熱板(伝熱部材）の斜視図 伝熱板と保持部材を底面側から示した分解斜視図 上から１段目の電池ユニットの平面図 上から２段目の電池ユニットの平面図 上から３段目の電池ユニットの平面図 上から４段目の電池ユニットの平面図 上から５段目の電池ユニットの平面図 上から６段目に配される保持部材付き伝熱板の平面図 ６段の電池ユニットの配置を示す斜視図 第１バスバー（接続部材）の斜視図 第２バスバー（接続部材）の斜視図 上から１段目の単電池の斜視図 上から２〜５段目の単電池の斜視図 上から６段目の単電池の斜視図 第１保持部材の斜視図 第２保持部材の斜視図 第３保持部材の斜視図 第４保持部材の斜視図 第５保持部材の斜視図 第６保持部材の斜視図

＜実施形態１＞
本発明を電池モジュール１０に適用した実施形態１を図１ないし図２５によって説明する。以下の説明において、図２、図４および図５における左側を前方とし右側を後方とし、図５の上方を上とし下方を下とする。
本実施形態の電池モジュール１０は、例えばＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（ＩＳＧ）用の電池モジュール１０として用いられる。

（電池モジュール１０）
電池モジュール１０は、図１に示すように、全体として略直方体形状をなしている。電池モジュール１０の側面のうち、図２における左右に配される側面（前側面、後側面）からはそれぞれ、各単電池３２（蓄電素子の一例）のリード端子３４に接続された電線６５が複数本、外部に導出されている。複数本の電線６５は、それぞれ、一端が板状の電圧検知端子６６を介して単電池３２のリード端子３４に接続され、他端が電圧検知出力コネクタ６４（以下「コネクタ６４」という）に接続されている。

前側面側に導出される電線６５に接続された複数のコネクタ６４、および後側面側に導出される電線６５に接続された複数のコネクタ６４は、それぞれ、積層され一体化されている。

電池モジュール１０は、図３に示すように、複数の単電池３２（本実施形態では６個の単電池３２）を積層してなる積層体３０と、積層体３０を収容する金属製のケース１１と、を備える。

（ケース１１）
ケース１１は、積層体３０を収容するケース本体１２と、ケース本体１２の上面の開口部１３Ａに被せ付けられる蓋部１８と、を備える。
ケース本体１２は、図３に示すように、上面および前側面が開口している。ケース本体１２の後側面の上端には、複数の電線６５をケース１１外に導出する電線導出孔（図示せず）が形成されている。

ケース本体１２の底面には、略長方形状をなし、ケース１１の内側方向に突出した突出面１４が形成されている。ケース本体１２の底面に形成された突出面１４は、最下段に配置される単電池３２の下に配置される伝熱板６０（伝熱部材の一例）と接触可能とされる。ケース本体１２の突出面１４と伝熱板６０とが接触することによりケース本体１２に単電池３２から生じる熱が伝わって、外部に放熱されるようになっている。

ケース本体１２の底面においては、突出面１４よりも外側に、ケース本体１２に収容した積層体３０と蓋部１８とを固定するための第１固定部材２５（後述する）が挿通される固定孔１５が貫通して形成されている。また、ケース本体１２の底面においては、前端側に方形状の孔１６が貫通して形成されている。この方形状の孔１６は、前側の開口部１３Ｂに取り付けられる絶縁蓋部材２６を係止する係止孔１６とされる。

ケース本体１２の長手方向に沿って配される一対の側面には、略円形をなし、蓋部１８を固定するための第２固定部材（図示せず）を挿通可能な挿通孔１７が複数（３つ）形成されている。

蓋部１８は図３に示すように、略長方形状の板状部１９と、板状部１９に対して略垂直下方に連なり、ケース本体１２の上端部に固定される固定部２３と、を備える。板状部１９の中央位置には、内側方向（下側方向）に突出する突出面２０が形成されている。蓋部１８の突出面２０は、最上段（上から１段目）の単電池３２Ａと接触可能とされる。蓋部１８の突出面２０と単電池３２とが接触することにより蓋部１８に単電池３２から生じる熱が伝わって、外部に放熱されるようになっている。

板状部１９においては、突出面２０よりも外側に、蓋部１８と、積層体３０と、ケース本体１２とを固定するための第１固定部材２５が配される固定孔２１が貫通して形成されている。固定孔２１の孔径は、第１固定部材２５の外径よりも小さく形成されている。

また、板状部１９においては、前端部側に方形状の孔２２が貫通して形成されている。この方形状の孔２２は、前側に取り付けられる絶縁蓋部材２６を係止する係止孔２２とされる。

固定部２３には、略円形をなし、蓋部１８をケース本体１２に固定するための第２固定部材を挿通可能な挿通孔２４が複数（３つ）形成されている。固定部２３はケース本体１２の一対の側面および後側面の外側に重ねられる（図５参照）。

第１固定部材２５は、図３に示すように、中空の円柱状をなしており、単電池３２の短辺方向の側縁部３３Ｂ（端部）に配される保持部材４０（詳細は後述する）に設けた円形の貫通孔４３に挿入され、ケース本体１２の底面と、蓋部１８のとの間に配置される。電池モジュール１０の組立時においては、第１固定部材２５の中空部分を介して、ケース本体１２の底面の固定孔１５と、蓋部１８の固定孔２１とに、位置決め用の治具（図示しない）が挿通される。

第１固定部材２５は、例えば、その上下の端部にビス等を圧入することにより、ケース本体１２と積層体３０と蓋部１８とを固定する。なお、ケース本体１２の底面の固定孔１５、第１固定部材２５、および蓋部１８の固定孔２１を貫通するボルトによってケース本体１２を車体の金属部分に直接固定してもよい。

ケース本体１２の前側の開口部１３Ｂには、バスバー３８（接続部材の一例）が導出されるバスバー導出口２９Ｂ，２９Ｂが形成された絶縁樹脂製の絶縁蓋部材２６が取り付けられている。

絶縁蓋部材２６の上端部と下端部には、それぞれ、後方（図５における右方向）に突出する一対の突出片２７が設けられている。突出片２７の先端には係止孔１６に係止される係止突部２７Ａが形成されている。

絶縁蓋部材２６の上端部の一対の突出片２７の間には、後方に突出する絶縁板部２８が形成されている。絶縁板部２８は蓋部１８の下方に重なるように配されている。
絶縁蓋部材２６の下端部には、複数の電線６５を導出するための略方形状の切欠部２９Ａが設けられている。この絶縁蓋部材２６は、ケース本体１２の開口部１３Ｂを覆うとともに積層体３０の前方の端面側に配されるリード端子３４を絶縁保護している。

（積層体３０）
ケース１１には複数の単電池３２を積層してなる積層体３０が収容されている。本実施形態において、積層体３０は、保持部材４０が取り付けられた伝熱板６０に載置した状態の単電池３２（以下「電池ユニット３１」という）を、複数積層してなるものである（図１４を参照）。

（単電池３２）
電池ユニット３１において、上面視略長方形状の単電池３２は、短辺方向の一対の縁部３３Ｂを保持部材４０により保持されるとともに、保持部材４０に取り付けられた伝熱板６０の上に載置されている（図８〜図１２を参照）。

図８は上から１段目の電池ユニット３１Ａを上から示した図、図９は上から２段目の電池ユニット３１Ｂを上から示した図、図１０は上から３段目の電池ユニット３１Ｃを上から示した図、図１１は上から４段目の電池ユニット３１Ｄを上から示した図、図１２は上から５段目の電池ユニット３１Ｅを上から示した図である。なお、図１３は上から６段目の保持部材５０付き伝熱板６０を上方から示した図であり、図１４は、６段の電池ユニット３１の配置を示す図である。図１４中の３１Ｆは上から６段目の電池ユニットである。

各単電池３２は、図３および図４に示すように、外側面のうち面積の広い面３３Ａを上下に配して、略平行に配置されている。これにより面積の広い面３３Ａが伝熱板６０に接触することとなり放熱性に優れたものとなっている。積層方向において隣り合う単電池３２は、相違する極性のリード端子３４が対向する位置に配されるように配置されている。

各単電池３２は、図１７〜図１９に示すようなラミネート型の電池である。各単電池３２は、図示しない発電要素と、発電要素を包むとともに縁部３３Ｂが溶着されたラミネートフィルム３３と、発電要素に接続されるとともにラミネートフィルム３３の溶着された対向する縁部３３Ｂ，３３Ｂ（対向する端部）から外側方向に突出するリード端子３４と、を有する。

（リード端子３４）
隣り合う単電池３２，３２の極性の相違するリード端子３４，３４は、図５に示すように、互いに逆方向に屈曲されるとともに、その端部同士を重ね合わせて溶接することにより接続されている。

図１７に示すように、上から１段目に配されている単電池３２Ａの右側縁部３３Ｂから外側方向に突出する正極のリード端子３４は、側面視弧状の突部３６を経た後、略垂直下方に屈曲されており、その端部は側面視Ｊ字状をなしている。このリード端子３４（３４Ｂ）は、２段目の単電池３２Ｂの負極リード端子３４Ｂと接続されている（「端子間接続端子３４Ｂ」ともいう）。

上から１段目の単電池３２Ａの図示左側縁部３３Ｂから突出する負極のリード端子３４は側面視Ｕ字状の突部３５が形成されており、Ｕ字状の突部３５よりも末端寄りの部分（端部）は突出方向に対して略平行（直線状）である。このリード端子３４（３４Ａ）は、バスバー３８に直接重ねられて接続されている（「バスバー接続端子３４Ａ」ともいう）。

図１８に示すように、上から２〜５段目に配されている単電池３２（３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ）の一方の側縁部３３Ｂから外側方向に突出するリード端子３４と、他方の側縁部３３Ｂから外側方向に突出するリード端子３４とは、互いに逆方向に屈曲されている。

上から２〜５段目に配されている単電池３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅの正極および負極のリード端子３４はともに、側面視弧状の突部３６を経た後、略垂直に屈曲されており、その端部は側面視Ｊ字状をなしている。これらのリード端子３４（３４Ｂ）は、隣接する単電池３２の極性の相違するリード端子３４Ｂと接続される（端子間接続端子３４Ｂ）。

図１９に示すように、上から６段目（最下段）に配されている単電池３２Ｆの右側縁部３３Ｂから突出する負極のリード端子３４は、側面視弧状の突部３６を経た後、略垂直上方に屈曲されており、その端部は側面視Ｊ字状をなしている。このリード端子３４（３４Ｂ）は、５段目の単電池３２Ｅの正極リード端子３４Ｂと接続されている（端子間接続端子３４Ｂ）。

上から６段目の単電池３２Ｆの図示左側縁部３３Ｂから突出する正極のリード端子３４は側面視Ｕ字状の突部３５が形成されており、Ｕ字状の突部３５よりも末端寄りの部分（端部）は突出方向に対して略平行（直線状）である。このリード端子３４（３４Ａ）は、バスバー３８に直接重ねられて接続されている（バスバー接続端子３４Ａ）。

リード端子３４Ｂ（端子間接続端子３４Ｂ)は、隣り合う単電池３２の極性の相違するリード端子３４Ｂ（端子間接続端子３４Ｂ)と、末端寄りの直線状の部分同士を接触するように重ね合わせた状態で接合され接続されている。図５に示すように、端子間接続端子３４Ｂ，３４Ｂ同士を接続すると、弧状の突部３６が上下に配される。

リード端子３４Ｂの弧状の突部３６は、リード端子３４Ｂ，３４Ｂ間を溶接する際に当該リード端子３４Ｂが受ける応力を緩和する機能を有する。なお、リード端子３４ＡのＵ字状の突部３５はリード端子３４Ａとバスバー３８とを接続する際にリード端子３４Ａが受ける応力を緩和する機能を有する。

各リード端子３４においては、図５に示すように、ラミネートフィルム３３の端部３３Ｂと、突部３５，３６との間に、上下方向に突出し、保持部材４０に係止される係止突部３７が形成されている。

図１７〜図１９に示すように、リード端子３４のラミネートフィルムの端部３３Ｂ側の領域３４ａは、末端側の領域３４ｂよりも幅広となっており、領域３４ａ（幅広領域３４ａ）の角部３４ｃが保持部材４０の単電池保持部５１（凹部）に嵌り込んで、単電池３２の移動が規制されるようになっている。

（バスバー３８）
最上段の単電池３２Ａに接続されるバスバー３８（第２バスバー３８Ｂ）は、電池モジュール１０の負極として機能する端子３８Ｂであり、最下段の単電池３２Ｆに接続されるバスバー３８は、電池モジュール１０の正極として機能する端子３８Ａ（第１バスバー３８Ａ)である（図１５および図１６を参照）。各バスバー３８は、純アルミ、アルミ合金、銅または銅合金などの導電性材料からなり、絶縁蓋部材２６のバスバー導出口２９Ｂから導出される部分３９が外部機器と接続される端子部３９である。

（保持部材４０）
各単電池３２は、絶縁樹脂製の保持部材４０により、伝熱板６０の上に載置された状態で保持されている。保持部材４０は、単電池３２のリード端子３４が突出された対向する縁部３３Ｂ，３３Ｂ（対向する端部）に、それぞれ配されている。

最下段の保持部材４０以外の保持部材４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｇ，４０Ｈ，４０Ｉ，４０Ｊ，４０Ｋ）の下側面には、凹部４１および凸部４２が形成されている。最上段の保持部材４０以外の保持部材４０（４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｈ，４０Ｉ，４０Ｊ，４０Ｋ，４０Ｌ）の上側面には、直上の保持部材４０の凹部４１に嵌り込む凸部４２と、直上の保持部材４０の凸部４２が嵌り込む凹部４１とが形成されている。これにより、複数の保持部材４０を上下方向に積層した際に、上下方向において隣り合う保持部材４０の凹部４１に凸部４２が相互に嵌り込んで一体化されるようになっている。

また、本実施形態では、複数の保持部材４０を積層したときに、上下方向において隣り合う保持部材４０，４０間に、図４に示すように、空間Ｓが形成されるようになっている。
詳しくは、上から２段目の前方に配置される保持部材４０Ｂの凸部４２の下側面と、保持部材４０Ｂの凸部４２の直下に配される保持部材４０Ｃの上側面は、ともに凹んだ形状をなしており、これら２つの保持部材４０Ｂ，４０Ｃを重ね合わせると、保持部材４０Ｂ，４０Ｃ間に単電池３２のラミネートフィルム３３の短辺方向に対し略平行に貫通する空間Ｓが形成される。

同様に、上から４段目の前方に配置される保持部材４０Ｄと上から５段目の前方に配置される保持部材４０Ｅとの間、上から１段目の後方に配置される保持部材４０Ｇと上から２段目の後方に配置される保持部材４０Ｈとの間、上から３段目の後方に配置される保持部材４０Ｉと上から４段目の後方に配置される保持部材４０Ｊとの間、上から５段目の後方に配置される保持部材４０Ｋと上から６段目の後方に配置される保持部材４０Ｌとの間にも、それぞれ、空間Ｓが形成される。

上下方向において隣り合う保持部材４０，４０の間の空間Ｓには、上下方向において、隣り合う極性の相違するリード端子３４Ｂ，３４Ｂの接続部３６Ｂが配されている。この空間Ｓには、隣り合う極性の相違するリード端子３４Ｂ，３４Ｂを溶接する際の治具（図示せず）が挿入可能であり、保持部材の図４の手前側の側面側または奥側の側面側が治具を空間Ｓに挿入する挿入口７１とされる（治具挿入口の一例）。したがって、治具は、リード端子３４の突出方向（ラミネートフィルム３３の長辺方向と平行な方向）と交差する方向から挿入可能とされる。

本実施形態において、保持部材として図２０〜図２５に示す６種類の形態のものを備える。
上から１段目の前方に配置される保持部材４０Ａは、図２０に示す形態の第１保持部材４０Ａである。
上から２段目の前方に配置される保持部材４０Ｂ、上から４段目の前方に配置される保持部材４０Ｄ、上から３段目の後方に配置される保持部材４０Ｉ、上から５段目の後方に配置される保持部材４０Ｋは、図２１に示す形態の第２保持部材４０Ｂ，４０Ｄ，４０Ｉ，４０Ｋである。

上から３段目の前方に配置される保持部材４０Ｃ、上から５段目の前方に配置される保持部材４０Ｅ、上から２段目の後方に配置される保持部材４０Ｈ、上から４段目の後方に配置される保持部材４０Ｊは、図２２に示す形態の第３保持部材４０Ｃ，４０Ｅ，４０Ｈ，４０Ｊである。

上から６段目の前方に配置される保持部材４０Ｆは、図２３に示す形態の第４保持部材４０Ｆである。
上から１段目の後方に配置される保持部材４０Ｇは、図２４に示す形態の第５
保持部材４０Ｇである。
上から６段目の後方に配置される保持部材４０Ｌは、図２５に示す形態の第６保持部材４０Ｌである。

各保持部材４０には、第１固定部材２５を挿通可能な２つの貫通孔４３が貫通して設けられている。各保持部材４０の下側面には、伝熱板６０を固定する伝熱板固定部４４が設けられている（図７を参照）。

各保持部材４０の上側面には、リード端子３４を配置して保持する端子配置部４５が形成されており、この端子配置部４５には、リード端子３４の係止突部３７を受け入れて係止する係止溝４６が設けられている（図５を参照）。係止溝４６はリード端子３４を係止して単電池を位置決めする機能を有する。

さて、各保持部材４０の端子配置部４５と隣接した領域に端子配置部４５よりも厚み寸法を大きく設定した肉厚領域５２が設けられており、この肉厚領域５２に、リード端子３４の幅広領域３３ａの角部３３ｃが嵌り込む凹部５１が形成されている。この凹部５１により、リード端子３４（単電池３２）は移動を規制される。この凹部５１は単電池３２を保持する単電池保持部５１として機能する。

そして、第３保持部材４０Ｃ，４０Ｅ，４０Ｈ，４０Ｊには、リード端子３４同士を接続した接続部３６Ａの周囲を取り囲んで他の接続部３６Ａや他のリード端子３４との接触を防止し絶縁する絶縁壁部５４が形成されている（図４、図６および図１２等を参照）。

また、第１保持部材４０Ａ、第３保持部材４０Ｃ，４０Ｅ，４０Ｈ，４０Ｊ、第４保持部材４０Ｆ、第６保持部材４０Ｌには、それぞれ、電圧検知端子６６が配置される検知端子配置部４７と、電圧検知端子６６に接続された電線６５を収容する電線収容溝４８と、が形成されている。電線収容溝４８（電線収容部４８の一例）には電線６５の電圧検知端子６６により圧着された圧着部６５Ａも保持されるようになっている。

さらに、各保持部材４０にはその保持部材４０あるいは別の保持部材４０に取り付けられた電線６５を通す電線通し部５３が形成されている。第５保持部材４０Ｇ以外の保持部材４０の電線通し部５３は保持部材４０の一部を切り欠いた溝状の部分であり、ケース１１内に収容されるが、第５保持部材４０Ｇの電線通し部５３は、ケース本体１２の後側面の上端に形成された電線導出孔からケース外に突出するように配置される。第５保持部材４０Ｇの電線通し部５３からは、複数本の電線６５がケース１１の外部に導出される。

第４保持部材４０Ｆおよび第６保持部材４０Ｌ（上から６段目の保持部材）において、係止溝４６は上面のみに設けられているが、これら以外の保持部材４０においては、係止溝４６は上下面にそれぞれ設けられている。

また、第１保持部材４０Ａおよび第４保持部材４０Ｆには、それぞれ、バスバー３８を保持するバスバー保持部４９が形成されている（接続部材保持部の一例）。バスバー保持部４９には、バスバー３８が嵌めこまれる凹み部４９Ａと、凹み部４９Ａに嵌めこまれたバスバー３８を抜け止めする複数の抜け止め突部４９Ｂ（係止部の一例）とが形成されている。

また、第５保持部材４０Ｇには、積層体保持部材５５（後述する）の係止片５６を受け入れて係止する係止孔５０Ａと、積層体保持部材５５の取付突部５７を受け入れる取付凹部５０Ｂとが、設けられている。

積層体保持部材５５は、積層体３０の後方の端面側に取り付けられて積層体３０を保持するＬ字状の部材である。積層体保持部材５５は、第５保持部材４０Ｇの、係止孔５０Ａに係止される係止片５６と、第５保持部材４０Ｇの取付凹部５０Ｂを受け入れる取付突部５７を備える。積層体保持部材５５は、積層体３０の後方の端面側に配されるリード端子３４の接続部３６Ａとケース１１との間に配され、リード端子３４を絶縁保護している（図５を参照）。

（伝熱板６０）
本実施形態においては、隣り合う単電池３２，３２の間には、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の伝熱板６０が配置されている。伝熱板６０の長手方向における一対の側縁には、図６に示すように、上方に起立する起立壁６１が４つずつ間隔をあけて形成されている。この起立壁６１は、積層体３０をケース１１に収容したときにケース１１の内壁面に接触するように配置されて、単電池３２から発生する熱をケース１１に伝導する熱伝導壁６１である。単電池３２から発生した熱は熱伝導壁６１を介してケース１１に伝わり、ケース１１の外に放熱されるようになっている。

伝熱板６０の長手方向の一対の側縁よりも内側には、長手方向の側縁と概ね平行に、断面視Ｕ字状の溝（図示せず）がそれぞれ設けられている。この２本の溝が弾性変形することによって、熱伝導壁６１がケース１１の内壁に高い接圧で接触するようになっており、熱伝導を確実なものとしている。

本実施形態において、対向する位置にある熱伝導壁６１間の距離は、自然状態において、ケース本体１２の前後方向に配される一対の側面の内壁面１２Ａ，１２Ａ間の距離と同じかやや大きめに設定されている。伝熱板６０は、図７に示すように、短辺方向の両側縁に固定孔６３Ａが形成された突出片６３を２つずつ（合計４つ）有し、突出片６３の固定孔６３Ａに保持部材４０の伝熱板固定部４４を嵌めこんで熱かしめすることにより保持部材４０に固定されている。

（本実施形態の電池モジュール１０の組み立て方法）
図１７に示す単電池３２Ａを１個、図１８に示す単電池３２を４個、および図１９に示す単電池３２Ｆを１個、合計６個の単電池３２を準備する。

６枚の伝熱板６０の固定孔６３Ａに、それぞれ、保持部材４０の伝熱板固定部４４を嵌めこんで熱かしめを行うことにより、伝熱板６０の短辺方向の一対の側縁に保持部材４０を取り付けておく。

具体的には、伝熱板６０に第１保持部材４０Ａと第５保持部材４０Ｇを取り付けたもの、伝熱板６０に第２保持部材４０Ｂと第３保持部材４０Ｈを取り付けたもの、伝熱板６０に第３保持部材４０Ｃと第２保持部材４０Ｉを取り付けたもの、伝熱板６０に第２保持部材４０Ｄと第３保持部材４０Ｊを取り付けたもの、伝熱板６０に第３保持部材４０Ｅと第５保持部材４０Ｋを取り付けたもの、伝熱板６０に第４保持部材４０Ｆと第６保持部材４０Ｌを取り付けたものを作製する。

次に、２つずつ保持部材４０が取り付けられた伝熱板６０の所定位置に、コネクタ６４が接続された電線６５と、バスバー３８を取り付ける。
詳しくは、第１保持部材４０Ａ、第３保持部材４０Ｃ，４０Ｅ，４０Ｈ，４０Ｊ、第４保持部材４０Ｆ、第６保持部材４０Ｌの電線収容溝４８に、コネクタ６４が接続された電線６５（コネクタ付き電線６５ともいう）を収容するとともに、第１保持部材４０Ａおよび第４保持部材４０Ｆのバスバー保持部４９に、それぞれバスバー３８を取り付ける。

コネクタ６４付き電線６５の取り付け作業は、保持部材４０の検知端子配置部４７に電圧検知端子６６を配置し、電線収容溝４８に電線６５を収容することにより実行することができる。

バスバー３８の取り付け作業は、以下のように行う。バスバー保持部４９の凹み部４９Ａに、バスバー３８を差し込むと、バスバー３８と抜け止め突部４９Ｂが当接して、抜け止め突部４９Ｂが外側方向にたわみ変形する。バスバー３８が凹み部４９Ａに嵌めこまれると、抜け止め突部４９Ｂが弾性復帰して、バスバー３８の上方への移動を規制し抜け止め状態となる。

次に、伝熱板６０の上に、単電池３２を載置する。
第１保持部材４０Ａと第５保持部材４０Ｇを取り付けた伝熱板６０に、図１７に示す単電池３２Ａを載置すると図８に示す電池ユニットが得られる。第２保持部材４０Ｂと第３保持部材４０Ｈを取り付けた伝熱板６０に、図１８に示す単電池３２を載置すると図９に示す電池ユニットが得られる。第３保持部材４０Ｃと第２保持部材４０Ｉを取り付けた伝熱板６０に、図１８に示す単電池３２を載置すると図１０に示す電池ユニットが得られる。第２保持部材４０Ｄと第３保持部材４０Ｊを取り付けた伝熱板６０に、図１８に示す単電池３２を載置すると図１１に示す電池ユニットが得られる。第３保持部材４０Ｅと第５保持部材４０Ｋを取り付けた伝熱板６０に、それぞれ図１８に示す単電池３２を載置すると図１２に示す電池ユニットが得られる。図１３に示す第４保持部材４０Ｆと第６保持部材４０Ｌを取り付けた伝熱板６０に、図１９に示す単電池３２Ｆを載置すると６段目に配置される電池ユニットが得られる。

伝熱板６０に単電池３２を載置するときには、各リード端子３４の係止突部３７が、端子配置部４５の係止溝４６に嵌るようにするとともに、各リード端子３４の角部３３ｃが、各保持部材４０の単電池保持部５１に嵌るように単電池３２を伝熱板６０に載置する。すると、単電池３２のリード端子３４が係止溝４６により係止されることで単電池３２の位置ずれが防止されるとともに、単電池３２が単電池保持部５１により移動を規制される。
隣り合うリード端子３４，３４同士の接続部３６Ａの周縁には保持部材４０の絶縁壁部５４が配置されるので、これにより、隣り合うリード端子３４，３４同士の接続部３６Ａも絶縁状態で保持される。

６つの電池ユニット３１を最下段から順に積層する。下から２段目（上から５段目）に配される保持部材４０の下側面に形成された凹部４１を、最下段に配される保持部材４０の上側面に形成された凸部４２に対応するように配置して、電池ユニット３１を積層する。同様の作業を繰り返して６つの電池ユニット３１を積層すると、保持部材４０の凹部４１に上下方向において隣り合う保持部材４０の凸部４２が相互に嵌り込んで一体化され、図４に示すような積層体３０が得られる。このとき６段に積層された保持部材４０の貫通孔４３が重なって、１つの貫通した孔となるとともに隣り合う保持部材４０，４０間に空間Ｓが形成される。

次に、上下に隣り合う保持部材４０，４０の間の挿入口７１から空間Ｓ内に溶接用の治具を挿入して、上下方向において、隣り合う２つのリード端子３４Ｂ，３４Ｂの端部（直線状の部分）同士を接合する。２つのリード端子３４Ｂ，３４Ｂの端部を重ねた部分をリード端子３４の突出する方向に対し交差する方向に挿入した一対の治具で挟んで、レーザー光を照射することにより溶接することで、隣り合う極性の相違するリード端子３４Ｂ，３４Ｂ同士を接続する。

このようにして得られた積層体３０の後方の端面側に積層体保持部材５５を取り付ける。積層体保持部材５５の取付突部５７を、上から１段目の電池ユニットの第５保持部材４０Ｇの取付凹部５０Ｂに差し込み、積層体保持部材５５の係止片５６を、当該保持部材４０の係止孔５０Ａに係止させると、積層体３０が保持状態となる。

次に、積層体３０の後側から導出されるコネクタ付き電線６５を、ケース本体１２の後側面の上端に形成した電線導出孔から導出させて、積層体３０をケース本体１２に収容する。本実施形態において、伝熱板６０の熱伝導壁６１間の距離は、自然状態において、ケース本体１２の前後方向に配される一対の側面の内壁面１２Ａ，１２Ａ間の距離と同じかやや大きく設定されているので、熱伝導壁６１とケース本体１２の内壁面１２Ａとが当接することで、伝熱板６０の溝６２が熱伝導壁６１間の距離を小さくする方向に弾性変形する。積層体３０の収容作業が終わると、熱伝導壁６１がケース本体１２の内壁面１２Ａに弾性接触する。

次に、絶縁蓋部材２６をケース本体１２の前側の開口部１３Ｂに取り付ける。具体的には、絶縁蓋部材２６の切欠部２９から積層体３０の前側から導出されるコネクタ付き電線６５を導出させるとともに、絶縁蓋部材２６のバスバー導出口からバスバー３８を導出させ、絶縁蓋部材２６の下端部に形成した一対の突出片２７を、ケース本体１２の底面に形成した係止孔１６に係止させる。すると、絶縁板部２８が積層体３０の上面に配置された状態で、絶縁蓋部材２６がケース本体１２に取り付けられる。

次に、蓋部１８をケース本体１２の上面の開口部１３Ａに取り付ける。蓋部１８の係止孔２２に絶縁蓋部材２６の上端部に形成した一対の突出片２７を係止させ、ケース本体１２の上面を覆うように蓋部１８を被せ付けると、図１に示すような、電池モジュール１０が得られる。

次に、蓋部１８とケース本体１２の底壁部との間において、積層体３０の端部に配されている保持部材４０の貫通孔４３に第１固定部材２５を貫通させた状態で、図示しない治具に蓋部１８の固定孔２１、中空の第１固定部材２５およびケース本体１２の底壁部の固定孔１５を挿入して位置合わせを行った後に、ビスまたはピンを用いて蓋部１８とケース本体１２を固定する。このようにして電池モジュール１０が完成する。

（本実施形態の作用および効果）
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態において、単電池３２の対向する端部には単電池３２を位置決め保持する保持部材４０が取り付けられており、この保持部材４０には、隣り合う単電池３２の極性の相違するリード端子３４，３４同士を接続した接続部３６Ａを絶縁状態で保持する絶縁壁部５４が設けられている。

したがって、本実施形態においては、保持部材４０の係止溝４６および単電池保持部５１により単電池３２が位置決めされた状態で保持されているので単電池３２同士が衝突したりすることはない。また、隣り合う単電池３２のリード端子３４，３４の接続部３６Ａは保持部材４０の絶縁壁部５４により絶縁状態で保持されるので、接続部３６Ａ同士が接触することもないし、接続部３６Ａに他のリード端子３４が接触することもない。その結果、本実施形態によれば、単電池３２の短絡や破損を防止した電池モジュール１０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、単電池３２には、単電池３２の状態を検知するとともに一端に電線６５が接続された電圧検知端子６６が接続される一方、保持部材４０には電線６５を収容する電線収容溝４８が形成されているから、電池モジュール１０の自動組み立てが可能となり、組立作業性に優れる。

また、本実施形態によれば、積層体３０を収容するケース１１と、保持部材４０により保持されるとともに単電池３２の間に配置されて、単電池３２で発生する熱をケース１１に伝熱する伝熱板６０とを備えているから、電池モジュール１０の放熱性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、保持部材４０の面のうち、保持部材４０を単電池３２の積層方向（上下方向）に沿って積層したときに重なり合う面には、互いに嵌りあう凹部４１および凸部４２が形成されているから、保持部材４０の凹部４１に、積層方向において重なり合う保持部材４０の凸部４２が、保持部材４０の凸部４２に積層方向において重なりあう保持部材４０の凹部４１が互いに嵌りあって一体化されるので、積層方向において省スペースである。

また、本実施形態によれば、単電池３２には外部機器と電気的に接続されるバスバー３８が接続される一方、保持部材４０にはバスバー保持部４９が設けられているから、外部機器と電気的に接続されるバスバー３８が所定の保持部材４０に保持されるので、別途バスバー３８を保持するための部材を設ける必要がない。

特に本実施形態によれば、保持部材４０には、バスバー３８を抜け止め状態に係止する抜け止め突部４９Ｂが設けられているから、バスバー３８の脱落を防止することができる。

また、本実施形態によれば、積層体３０を収容するケース１１を備え、保持部材４０およびケース１１には、積層体３０をケース１１内で位置決め固定する孔（固定孔１５，２１、貫通孔４３）が貫通して設けられているから、保持部材４０及びケース１１を貫通する孔１５，２１，４３に第１固定部材２５を取り付けることで、積層体３０をケース１１内で位置決め固定することができ、作業性に優れる。

また、本実施形態によれば、保持部材４０には、隣り合う単電池３２の極性の相違するリード端子３４，３４同士を溶接する治具を挿入可能な治具挿入口７１が形成されているから、単電池３２間の絶縁性を保った状態でリード端子３４，３４の接続ができる。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、単電池３２に電圧検知端子６６が接続され、保持部材４０に電線収容溝４８が形成されている例を示したが、これに限定されない。単電池には電圧検知端子とともに、温度検知端子が接続されていてもよい。また保持部材に温度検知端子に接続される電線を収容する電線収容部を別途設けてもよいし保持部材の電線収容部に電圧検知端子に接続される電線と、温度検知端子に接続される電線をともに収容してもよい。
（２）上記実施形態では、保持部材４０により保持されるとともに、単電池３２の間に配されて、単電池３２で発生する熱をケース１１に伝熱する伝熱板６０を備える例を示したが、保持部材により保持されていない伝熱部材を備えていてもよいし、伝熱部材を備えない構成であってもよい。
（３）上記実施形態では、保持部材４０の面に互いに嵌りあう凸部４２と凹部４１をともに形成した例を示したが、いずれか一方でもよいし、凸部や凹部のない構成（例えば扁平面）であってもよい。
（４）上記実施形態では、保持部材４０にバスバー保持部４９およびバスバー３８を抜け止めする抜け止め突部４９Ｂを設けた例を示したが、抜け止め部のない保持部材であってもよい。
（５）上記実施形態では、保持部材４０およびケース１１を貫通する固定孔１５，２１，４３を設けた例を示したが、端部に配置される保持部材をケースに固定することにより積層体の位置決め、固定を行ってもよい。
（６）上記実施形態では、隣り合う単電池３２の極性の相違するリード端子３４同士を溶接するための治具を、リード端子３４の突出方向と交差する方向から挿入可能な治具挿入口７１が形成されている保持部材４０を備える例を示したが、治具挿入口が形成されていない保持部材であってもよい。
（７）上記実施形態では、ケース１１の内壁１２Ａに弾性接触可能な熱伝導壁６１を備える伝熱板６０を示したが、熱伝導壁はケース内壁に接触可能であれば、弾性接触する構成でなくてもよい。
（８）上記実施形態では、蓄電素子が電池である例を示したが、蓄電素子は、コンデンサなどであってもよい。
（９）上記実施形態では、蓄電素子としてラミネート型の電池を示したが、金属製の電池ケースに発電要素を収容してなる電池等であってもよい。
（１０）上記実施形態では、ＩＳＧ用の電池モジュール１０に用いる例を示したが、他の用途の電池モジュールに用いてもよい。

１０…電池モジュール（蓄電モジュール）
１１…ケース
１２…ケース本体（ケース）
１５，２１…固定孔（貫通する固定孔）
１８…蓋部（ケース）
２５…第１固定部材
３０…積層体
３１…電池ユニット
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ…電池ユニット
３２…単電池（蓄電素子）
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ…単電池（蓄電素子）
３３…ラミネートフィルム
３３Ｂ…縁部（単電池の対向する端部）
３４（３４Ａ，３４Ｂ）…リード端子
３４ａ…幅広領域
３４ｂ…末端領域
３４ｃ…角部
３６Ａ…接続部
３７…係止突部
３８…バスバー（接続部材）
３８Ａ…第２バスバー
３８Ｂ…第１バスバー
３９…端子部
４０…保持部材
４０Ａ…第１保持部材
４０Ｂ，４０Ｄ，４０Ｉ，４０Ｋ…第２保持部材
４０Ｃ，４０Ｅ，４０Ｈ，４０Ｊ…第３保持部材
４０Ｆ…第４保持部材
４０Ｇ…第５保持部材
４０Ｌ…第６保持部材
４１…凹部
４２…凸部
４３…貫通孔（貫通する固定孔）
４５…端子配置部
４６…係止溝
４７…検知端子配置部
４８…電線収容溝
４９…バスバー保持部（接続部材保持部）
４９Ａ…凹み部（バスバー保持部）
４９Ｂ…抜け止め突部
５１…凹部（単電池保持部）
５２…肉厚領域
５３…電線通し部
５４…絶縁壁部
６０…伝熱板（伝熱部材）
６１…熱伝導壁
６５…電線
６６…電圧検知端子（検知用端子）
７１…治具挿入口
Ｓ…空間

Claims (8)

1. 対向する端部から外側方向に突出する正極および負極のリード端子を有する複数の蓄電素子を、積層してなる積層体と、
   前記蓄電素子の対向する端部に取り付けられて、当該蓄電素子を位置決め保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材には、隣り合う前記蓄電素子の極性の相違する前記リード端子同士を接続した接続部を絶縁状態で保持する絶縁壁部が設けられている蓄電モジュール。
2. 前記蓄電素子には、前記蓄電素子の状態を検知するとともに一端に電線が接続された検知用端子が接続される一方、
   前記保持部材には前記電線を収容する電線収容部が形成されている請求項１に記載の蓄電モジュール。
3. 前記積層体を収容するケースと、
   前記保持部材により保持されるとともに前記蓄電素子の間に配置されて、前記蓄電素子で発生する熱を前記ケースに伝熱する伝熱部材と、を備える請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュール。
4. 前記複数の蓄電素子には、それぞれ前記保持部材が取り付けられ、
   前記保持部材の面のうち、前記複数の保持部材を前記蓄電素子の積層方向に沿って積層したときに重なり合う面には、互いに嵌りあう凹部、凸部、または凹部と凸部の双方が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
5. 前記蓄電素子には外部機器と電気的に接続される接続部材が接続される一方、
   前記保持部材には前記接続部材を保持する接続部材保持部が設けられている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
6. 前記保持部材には、前記接続部材を抜け止め状態に係止する係止部が設けられている請求項５に記載の蓄電モジュール。
7. 前記積層体を収容するケースを備え、
   前記保持部材および前記ケースには、前記積層体を前記ケース内で位置決め固定する固定孔が貫通して設けられている請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
8. 前記保持部材には、隣り合う前記蓄電素子の極性の相違する前記リード端子同士を溶接する治具を挿入可能な治具挿入口が形成されている請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

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