JP2015049950A - Power supply module and insulating plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子を用いた電源モジュール及びそれに用いられる絶縁板に関する。 The present invention relates to a power supply module using a power storage element such as a secondary battery or other batteries, and an insulating plate used therefor.
二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、IT機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車などの産業用大型電気機器への応用も進められている。 Secondary batteries are widely used as power sources for electronic devices such as mobile phones and IT devices, as well as for replacing primary batteries. In particular, a non-aqueous electrolyte secondary battery represented by a lithium ion secondary battery has a high energy density, and is therefore being applied to industrial large electric devices such as electric vehicles.
非水電解質二次電池は、導電性を有する金属製の収納容器の内部に、微多孔膜のセパレータで離隔された正負の極板を積層又は巻回してなる電極体と電解液とが封入された構成を有し、更に電極体は集電体を介して収納容器の表面に設けられた電極端子と接続されている。 A non-aqueous electrolyte secondary battery has an electrode body and an electrolytic solution formed by laminating or winding positive and negative electrode plates separated by a microporous membrane separator inside a conductive metal container. Further, the electrode body is connected to an electrode terminal provided on the surface of the storage container via a current collector.
そして、電源モジュールは、単セルとしての複数の非水電解質二次電池を配列された筐体に収納された構成を有し、単セルのそれぞれの電極端子が接続されることにより、高電圧、大容量の一個の電源として機能している(例えば特許文献1、特許文献2を参照)。
And the power supply module has a configuration in which a plurality of nonaqueous electrolyte secondary batteries as single cells are housed in a case in which each electrode terminal of the single cell is connected, so that a high voltage, It functions as one power source with a large capacity (see, for example,
このような従来の電源モジュールには、以下のような課題があった。すなわち、上記各特許文献に例示されるように、電源モジュールは、配列された単セルの、各電極端子が配置された主面が一様に揃えられており、この主面と単セルの電極端子同士を接続するバスバーとの絶縁、バスバーを電極端子に取付ける際の作業性の向上、又は主面と外部配線等の接続端子の絶縁等、各種の目的から、絶縁性材料からなるバスバーホルダーが主面上には設けられている。 Such conventional power supply modules have the following problems. That is, as exemplified in each of the above-mentioned patent documents, the power module has a uniform arrangement of the main surfaces of the arranged single cells on which the electrode terminals are arranged, and the main surfaces and the electrodes of the single cells. A bus bar holder made of an insulating material is used for various purposes such as insulation from the bus bar that connects the terminals, improvement in workability when mounting the bus bar to the electrode terminals, or insulation of the connection terminals such as the main surface and external wiring. It is provided on the main surface.
しかしながら、バスバーホルダーは、電源モジュールの主面の形状、寸法、又は電極端子の接続状態等に応じて構成されることから、部品点数の増加又は製造工程数若しくは製造コストの増大を招き、これは電源モジュール自身の製造コストの増大を招くこととなっていた。 However, since the bus bar holder is configured according to the shape and dimensions of the main surface of the power supply module, the connection state of the electrode terminals, etc., this leads to an increase in the number of parts or an increase in the number of manufacturing processes or manufacturing costs. The manufacturing cost of the power supply module itself is increased.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、バスバーホルダーのような、電源モジュールにおける絶縁機能を有する部品を、簡易に得ることが可能な絶縁板及びそれを用いた電源モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an insulating plate and a power supply module using the same, which can easily obtain a part having an insulating function in a power supply module, such as a bus bar holder. The purpose is to do.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面は、
電極端子が配置された面をそれぞれ有し、前記面が一つの配列面を構成するように配列された複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子のそれぞれの電極端子同士を接続するバスバーと、
前記配列面に配置される絶縁板を備え、
前記絶縁板は、同一形状の複数の絶縁部材から構成される、
電源モジュールである。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
A plurality of power storage elements each having a surface on which electrode terminals are arranged, the surfaces being arranged so as to constitute one arrangement surface;
A bus bar connecting the electrode terminals of the plurality of power storage elements;
Comprising an insulating plate disposed on the arrangement surface;
The insulating plate is composed of a plurality of insulating members having the same shape,
It is a power supply module.
本発明の第2の側面は、
前記複数の絶縁部材は、前記複数の蓄電素子のそれぞれの前記面にまたがった本体部と、
前記本体部から、前記複数の蓄電素子の配列方向に交差して延出する延出部とを有する、
本発明の第1の側面の電源モジュールである。
The second aspect of the present invention is
The plurality of insulating members include a main body portion that straddles each surface of the plurality of power storage elements,
From the main body portion, and having an extending portion that extends across the arrangement direction of the plurality of power storage elements,
It is a power supply module of the 1st side of the present invention.
本発明の第3の側面は、
前記複数の絶縁部材は、正極の前記電極端子と負極の前記電極端子との間を覆っている、
本発明の第1又は第2の側面の電源モジュールである。
The third aspect of the present invention is
The plurality of insulating members cover between the electrode terminal of the positive electrode and the electrode terminal of the negative electrode,
It is a power module of the 1st or 2nd side of the present invention.
本発明の第4の側面は、
前記蓄電素子は、前記面上の、正極の前記電極端子と負極の前記電極端子との間に位置する安全弁を有し、
前記複数の絶縁部材は、
前記安全弁を間に介して、対向して配置されている、
本発明の第1から第3のいずれかの側面の電源モジュールである。
The fourth aspect of the present invention is
The power storage element has a safety valve located between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal on the surface,
The plurality of insulating members are:
Arranged opposite to each other with the safety valve in between,
4 is a power supply module according to any one of the first to third aspects of the present invention.
本発明の第5の側面は、
隣接する前記蓄電素子の前記電極端子の間に配置されている絶縁体を更に備えた、
本発明の第1から第4のいずれかの側面の電源モジュールである。
The fifth aspect of the present invention provides
Further comprising an insulator disposed between the electrode terminals of the adjacent power storage elements;
4 is a power supply module according to any one of the first to fourth aspects of the present invention.
本発明の第6の側面は、
前記複数の絶縁部材は、前記本体部同士が対向して配置されている、
本発明の第2から第5のいずれかの側面の電源モジュールである。
The sixth aspect of the present invention provides
The plurality of insulating members are disposed so that the main body portions face each other.
5 is a power supply module according to any one of the second to fifth aspects of the present invention.
本発明の第7の側面は、
前記本体部の表面には、前記バスバー又は配線が配置可能である、
本発明の第2から第6のいずれかの側面の電源モジュールである。
The seventh aspect of the present invention is
The bus bar or wiring can be arranged on the surface of the main body.
6 is a power supply module according to any one of the second to sixth aspects of the present invention.
本発明の第8の側面は、
前記本体部上の表面には、前記電源モジュールの電力配線が配置可能な凹部または凸部が形成されている、
本発明の第2から第7のいずれかの側面の電源モジュールである。
The eighth aspect of the present invention provides
On the surface on the main body, a recess or a protrusion is formed in which the power wiring of the power supply module can be arranged.
8 is a power supply module according to any one of the second to seventh aspects of the present invention.
本発明の第9の側面は、
電極端子が配置された面をそれぞれ有し、前記面が一つの配列面を構成するように配列され、それぞれの電極端子同士がバスバーにより接続される複数の蓄電素子を有する電源モジュールの、
前記配列面に配置される絶縁板であって、
同一形状の複数の絶縁部材から構成される、
絶縁板である。
The ninth aspect of the present invention provides
Each of the power supply modules having a plurality of power storage elements each having a surface on which electrode terminals are arranged, arranged so that the surface constitutes one array surface, and each electrode terminal being connected by a bus bar,
An insulating plate disposed on the arrangement surface,
Consists of a plurality of insulating members of the same shape,
It is an insulating plate.
本発明の第10の側面は、
前記絶縁部材は、前記複数の蓄電素子のそれぞれの前記面にまたがって形成された本体部と、
前記本体部から、前記複数の蓄電素子の配列方向に交差して延出する延出部とを有する、
本発明の第9の側面の絶縁板である。
The tenth aspect of the present invention provides
The insulating member includes a main body formed over the surfaces of the plurality of power storage elements;
From the main body portion, and having an extending portion that extends across the arrangement direction of the plurality of power storage elements,
It is an insulating board of the 9th side of the present invention.
以上のような本発明は、電源モジュールを簡易に得ることが可能になるという効果を奏する。 The present invention as described above has an effect that a power supply module can be easily obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1.電源モジュール)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電源モジュール1の構成を示す斜視図である。
(1. Power supply module)
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a
図1に示すように、電源モジュール1は、複数の非水電解質二次電池10と、非水電解質二次電池10の電極端子側に設けられる、バスバーホルダー20と、積層された複数の非水電解質二次電池10全体を上下から挟持する、外形矩形の金属製のエンドプレート40a及び40bと、エンドプレート40a及び40bを締結する、コの字状である、金属製の一対の締結部材41a及び41bを備える。なお、電源モジュール1においては、エンドプレート40a又は40bの各辺は、図1に示す直交座標をなすX軸、Y軸及びZ軸にそれぞれ平行に位置し、以下の説明に際しては、図中矢印の方向を基準に右から左、奥から手前、及び下から上を定める。
As shown in FIG. 1, the
更に、電源モジュール1の各部について、エンドプレート40aの主面に平行な、X−Y平面に投影される面を平面及び底面に定め、バスバーホルダー20の主面に平行な、Z−X平面に投影される面を正面又は背面と定め、エンドプレート40aの主面及びバスバーホルダー20の主面に直交する、Z−Y平面に投影される面を側面と定める。
Further, for each part of the
バスバーホルダー20は、一対の板状のホルダー部材20a及び20bから構成され、ホルダー部材20a及び20bは、後述するように、非水電解質二次電池10の各電極端子を接続する、バスバー30、31及び32の周囲を取り囲むように形成されている。
The
バスバー30は外形T字状の金属製平板であって、隣接する非水電解質二次電池10の電極端子同士を接続する部材である。バスバー31は外形矩形状の金属製平板であって、非水電解質二次電池10が構成する電気回路の一端を電源モジュール1の一方の電極端子に接続する部材である。バスバー32は、外形L字アングル状の金属製部材であって、バスバー31同様、非水電解質二次電池10が構成する電気回路の他端を電源モジュール1の他方の電極端子に接続する。なお、バスバー31の一端には電源モジュール1の主面から手前に突出する外形L字の接続アングル33が固定具34を介して固定されている。接続アングル33の先端には外部接続用の貫通孔33aが開口されている。同様に、バスバー32の先端にも外部接続用の貫通孔32aが開口されている。
The
次に、図2は、電源モジュール1の分解斜視図である。
Next, FIG. 2 is an exploded perspective view of the
図2に示すように、電源モジュール1において、非水電解質二次電池10は、アルミニウム等の金属製であって開口箱状の容器本体11及び、容器本体11と同一の材料からなる、容器本体11の開口部を封止する蓋部12を外装として有し、蓋部12が正面側に配置されるよう、横倒しになっている。
As shown in FIG. 2, in the
蓋部12の左右両端には、上述の電極端子としての正負両極の電極部12a及び12bが配置され、蓋部12の略中央である、電極部12a及び12bの間には安全弁12cが設けられている。
Positive and
電極部12a及び12bは、容器本体11に収納された電極体と接続される金属製の端子本体122と、端子本体122と電極体とを結ぶ導電路を外装から絶縁する合成樹脂製のパッキン121を有する。パッキン121は収納容器内部からの電解液の漏出を防ぐために導電路と収納容器との間の空間、隙間を密封する役割も果たす。
The
更に、パッキン121の側面であって、安全弁12cと対向する側には、回り止め123がパッキン121との一体成形により設けられている。回り止め123の中央は開口され、蓋部12の表面をプレス加工により突出させてなる突起124が挿入されている。これにより電極部12a又は12bにおいてパッキン121が端子本体122を軸として蓋部12上を回動することを規制している。
Further, on the side of the packing 121 that faces the
以下の説明においては、電源モジュール1においては、上下方向に積層配列された非水電解質二次電池10を、上から下に単セル10A、10B、10C及び10Dと称する。
In the following description, in the
単セル10Aと10Bの間、単セル10Bと10Cの間、及び単セル10Cと10Dの間には、それぞれスペーサ42が挿入される。スペーサ42は合成樹脂製の絶縁性部材であって、単セル10A〜10Dの容器本体11の上下底面と対向する本体部42cと、本体部41cの左右両端から突出する突出部42a及び42bとから構成される。
突出部42a及び42bは、図1に示すように、電源モジュール1が組み立てられた状態においては、積層された単セル10A〜10Dの、隣接する電極部12aの間及び隣接する電極部12bの間に配置される。
As shown in FIG. 1, the
更に、エンドプレート40aと単セル10Aとの間、及びエンドプレート40bと単セル10Dとの間には絶縁性を有する素材により作成された、スペーサ43a及び43bが挿入されている。単セル10A〜10Dはスペーサ42、43a及び43bをそれぞれ間に挟んでエンドプレート40a及び40bにより挟持、締結されることにより、個々に絶縁された状態で固定される。
Furthermore,
なお、スペーサ42、43a及び43bは電源モジュール1に外部から衝撃や振動が加わった際にこれらを吸収する緩衝材の役割を果たすようにすると尚良い。
The
次に、バスバーホルダー20を構成するホルダー部材20a及び20bは、積層された単セル10A〜10Dの蓋部12の表面に重ねられるように配置される。
Next, the
ホルダー部材20aは、単セル10A〜10Dの、一方の電極部12aが上下方向に配列された側に位置し、その正面にはバスバー30〜32の、安全弁12c側に延伸する一端が重なって配置される。ている。更にホルダー部材20aの正面には、接続アングル33とバスバー31の固定具34の構成部品であるボルト部34aが埋め込まれる、平面形状方形の窪み24が形成されている。ボルト部34aは窪み24の形状に対応した台座を有することにより、軸周りの回転が規制された状態で窪み24内に位置決め、固定される。
The
同様に、ホルダー部材20bは、単セル10A〜10Dの、他方の電極部12bが上下方向に配列された側に位置し、その正面にはホルダー部材20aの窪み24と同一寸法、同一形状の窪み23が形成されている。
Similarly, the
更に、バスバー30〜32の他端が電極部12a又は12bの端子本体122の表面と対向する位置に重なって配置された状態で、バスバー30〜32と単セル10A〜10Dは溶接等により固定され、電気的接続を完成する。
Further, the bus bars 30 to 32 and the
なお、バスバー31の貫通孔31b及び接続アングル33の貫通孔33aには、ボルト部34aが挿入され、ボルト部34aが固定具34の構成部品であるナット34bにより締結されることで、接続アングル33はホルダー部材20a上に固定されるとともに、バスバー31に電気的に接続される。
Note that a
又、図1及び図2中においては、説明のため電源モジュール1の正極端子及び負極端子、充放電を管理する管理装置及びこれらを収納する筐体等は省略して示した。
In FIGS. 1 and 2, for the sake of explanation, the positive and negative terminals of the
(2.バスバーホルダー)
次に、図3(a)はバスバーホルダー20のホルダー部材20aの正面図であり、図3(b)は図3(a)のA−A直線による断面図、図3(b)は背面図である。
(2. Bus bar holder)
Next, FIG. 3A is a front view of the
以下、各図を参照して、バスバーホルダー20の構成について説明を行う。
Hereinafter, the configuration of the
ホルダー部材20aは、インジェクション成形により作成される合成樹脂製の部材であって、金型の形状に対応して、平面形状矩形の本体部21と、本体部21の上下両端から延出する、一対の棒状の延出部22とから構成される。本体部21は、バスバー30〜32との対向面である表面21aにおいて、先に述べた、ボルト部34aを位置決め固定する窪み24を有する。
The
次に、本体部21は単セル10A〜10Dとの対向面である裏面21bにおいて、延出部22に囲まれた対辺上に、断続的に凹部25が形成されている。凹部25は、単セル10A〜10Dの電極部12a及び12bが有する回り止め123の位置に対応して設けられ、隣接する凹部25の間は裏面21bと面一になった境界部26にて離隔されている。
Next, as for the main-
ホルダー部材20bも、凹部25を含めて正面、背面及び側面においてホルダー20aと同一の形状を有する。すなわち、バスバーホルダー20において、ホルダー部材20aと20bは同一の部材であって、電源モジュール1に配置される向きだけが異なる。したがって、ホルダー部材20aと20bを同一の向きに揃えた場合、窪み24と23の位置は一致する。
The
以上の構成において、電源モジュール1は本発明の電源モジュールに相当し、非水電解質二次電池1は本発明の蓄電素子に相当し、バスバー30〜32は本発明のバスバーに相当し、バスバーホルダー20は本発明の絶縁板に相当し、ホルダー本体20a及び20bは本発明の絶縁部材に相当し、本体部21は本発明の本体部に、延出部22は本発明の延出部にそれぞれ相当する。
In the above configuration, the
このような構成を有する本発明の実施の形態による電源モジュール1は、同一形状の一対のホルダー部材20a及び20bから構成されるバスバーホルダー20を備えたことを特徴とする。
The
従来技術にて説明したように、従来の電源モジュールにおいて、バスバーを電極端子に取付ける際の作業性の向上等の目的から設けられるバスバーホルダーは、複数又は単数の部材から構成され、部品点数の増加のみならず、製造工程数、ひいてはコストの増大を招く。具体的には、インジェクション成形によりバスバーホルダーを作成する場合、複数種類の金型又は大型の金型が必要となり、これは製造コストに大きく反映されることとなる。 As described in the prior art, in the conventional power supply module, the bus bar holder provided for the purpose of improving workability when attaching the bus bar to the electrode terminal is composed of a plurality of or single members, and the number of parts is increased. Not only that, the number of manufacturing steps, and hence the cost, is increased. Specifically, when a bus bar holder is produced by injection molding, a plurality of types of dies or large dies are required, which is greatly reflected in manufacturing costs.
これに対し、本実施の形態の電源モジュール1は、同一形状のホルダー部材20a及び20bから構成されるバスバーホルダー20を用いたことにより、バスバーホルダー20の製造コストを低減するようにしている。すなわち、ホルダー部材20a及び20bは、外形が同一の本体部21及び延出部22を有し、同一の金型又は同一の製造工程に基づき製造することができ、特にインジェクション成型による場合は、複数種類の金型や、大型の金型を必要とせず作成することができる。
On the other hand, the
これにより、バスバーホルダー20を僅かな部品点数、製造工程数、及び低コストで得ることができ、電源モジュール1に反映する製造工程又はコストの増大を抑制することができる。なお、窪み24のような細部は、本体部21及び延出部22の形成後に加工しても良いし、ホルダー部材20a及び20bで共通の構成として本体部21及び延出部22と同時に完成するようにしてもよい。この場合、更に製造工程数やコストを削減することができ、好適である。
Thereby, the
次に、図4に示すように、電源モジュール1においては、積層配列された単セル10A〜10Dの各蓋部12の表面12xが同一平面に配列されて形成された配列面120上に、ホルダー部材20a及び20bが、それぞれの本体部21同士を対向させた状態にて配置されている。ホルダー部材20a及び20bは、共通の形状として、平面形状矩形の本体部21と、本体部21の上下両端から延出する、一対の棒状の延出部22とを有する。これにより、ホルダー部材を円や正方形とした態様と比較し、配列面120上における向きが容易に特定できる。更に、これにより、電源モジュール1の作成時において、ホルダー部材20a及び20bは、配列面120上に正確な向きで配置することができ、モジュールの生産性を向上させることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 4, in the
更に、配列面120上において、ホルダー部材20a及び20bは、本体部21が、単セル10A〜10Dのそれぞれの安全弁12cを間に挟み、対向して配置されている。単セル10A〜10Dのそれぞれの蓋部12の中央に位置する安全弁12cは、電源モジュール1の配列面120においても中央にて縦列を成している。ホルダー部材20a及び20bは、この縦列に対して線対称にレイアウトされることにより、配置を誤ることなく配列面120にて容易に位置決めすることができ、モジュールの生産性を向上させることが可能となる。
Furthermore, on the
更に、電源モジュール1において、安全弁12cがバスバーホルダー20から露出した構成としたことにより、ホルダーが安全弁12cからのガス排出の妨げとならずに、各単セルからのガス排出を容易としている。なお、安全弁12cが成す縦列上に沿って、各安全弁と連通する排気管を設けるようにしてもよい。この場合であっても、本実施の形態のバスバーホルダー20によれば、本体部21の形状が安全弁12cの成す縦列に対して対称となっていることから、排気管の取付を容易に行うことができる。
Furthermore, in the
更に、ホルダー部材20aは、本体部21から延伸する一対の延出部22が、単セル10A〜10Dのそれぞれの電極部12aの左右両端にまで達し形成され、且つ、配列された各電極部を上下に挟み込むよう配置されている。同様に、ホルダー部材20bにおいても一対の延出部22が、単セル10A〜10Dのそれぞれの電極部12bを上下に挟み込むよう配置されている。
Furthermore, the
これにより、一対の延出部22が電極部12a又は12bを積層方向の最外面である上下端から保護するとともに、単セル10A又は10Dとエンドプレート40a及び40b又は図示しない電源モジュール1の筐体との絶縁性を高めることができる。
Thus, the pair of extending
又、延出部22の位置が、電極部12a又は12bとの対応によって定まっていることにより、ホルダー部材20a及び20bの位置決めを更に容易に行わせることが可能となっている。
Moreover, since the position of the
更に、ホルダー部材20a及び20bの双方において、延出部22は配列面120の上下側端に沿って位置することから、延出部22の位置を配列面120全体の形状と対応させて定めるようにしてもよく、ホルダー部材20a及び20bの位置決めを更に容易に行わせることができる。
Further, in both the
次に、本実施の形態の電源モジュール1は、バスバーホルダー20において、ホルダー部材20a及び20bのそれぞれの本体部21が、配列面120を構成する、複数の蓋部12の主面12x上にまたがっている表面21aを有することを特徴としている。
Next, in the
これにより、図1又は図2に示すように、バスバー30〜32の各部のうち、電極部12a又は12bの配列方向から直交して安全弁12へ向かって延出する一端が配列面120から絶縁されることとなり、電源のモジュールの管理や電圧、電流又は温度モニタのための配線(図示省略)を引き回すことが可能となっており、電源モジュールの弱電配線の自由度を高めることを可能としている。なお、これらの配線の引き回しは、バスバー30〜32又は表面21aに穿孔、切り欠き、窪みを設ける等の加工により別途装着させた固定具上に固定することが好適である。
Thereby, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, one end of each part of the bus bars 30 to 32 that extends orthogonally from the arrangement direction of the
同様に、本体部21は、バスバー31と図示しない電源モジュール1の電極端子とに接続される接続アングル33を、窪み24に位置決めされたボルト部34aを介して固定することができる。この構成を備えたことにより、表面21aに、上述の弱電配線よりも高電圧、高電流である、電源モジュールの電力配線を配置することができ、電源モジュール1における電力配線のレイアウトの自由度を高めることを可能としている。
Similarly, the
更に、窪み24にボルト部34aが嵌り込み、表面21aから直立するように固定される構成としたことにより、接続アングル33の屈曲した一端をバスバーホルダー20に対して平行に配置することができる。更に、ボルト部34aは窪み24の形状に対応した台座を有することにより、軸周りの回転が規制され、ナット34bによる締付けを容易に行うことができる。なお、接続アングル33は、本発明の電力配線に相当する。窪み24は本発明の凹部に相当する。
Further, the
更に、表面21aには、凹部としての窪み24に換えて凸部として突起を形成して、この突起に対応した凹みを有するボルト部を設けて、接続アングル33を固定するようにしてもよい。なお、窪み24は、平面形状方形として示したが、凹部又は凸部のいずれにおいても、平面形状は多角形、長円形その他非円形の任意の形状とすることが望ましい。台座がこれに対応した平面形状を有することで、ボルト部の軸周り回転が規制される。
Further, the
次に、本実施の形態の電源モジュール1は、各単セル10A〜10Dの間を絶縁するスペーサ42において、本体部41cの左右両端から突出する突出部42a及び42bが、隣接する電極部12aの間及び隣接する電極部12bの間に配置されることを特徴としている。
Next, in the
これにより、外部からの衝撃や振動から積層された各電極部12a同士又は12b同士の接触を抑制して絶縁状態を安定した状態に保ち、各電極部の端子本体122同士の短絡を防ぐようにしている。ひいては、バスバー30〜31の接続により構成される電力経路のレイアウトが損なわれることが抑制される。
Thereby, the contact between the
更に、突出部42a及び42bが隣接する電極部12a間又は電極部12b間を絶縁するため、バスバーホルダー20が各電極部間を絶縁する必要性が低下している。
Furthermore, since the
これは、本実施の形態のバスバー部材20a及び20bの構成に寄与するとともに、バスバーホルダー20の形状の単純化を可能としている。
This contributes to the configuration of the
すなわち、図1及び図2に示すように、電源モジュールを構成するように配列、接続された単セルにおいては、バスバー30に例示されるように、バスバー同士は配列面上で千鳥配置され、電極部12a側と電極部12b側で正対することがない。したがって、バスバーホルダー20のように、縦列配列された電極部12a側及び12b側をそれぞれ独立したバスバー部材が保護する構成において、バスバーホルダーが隣接するバスバーにそれぞれ接続された電極部間を絶縁しようとする場合は、各ホルダー部材はバスバーの配置に対応して電極部12a側及び12b側とで異なる形状とする必要がある。
That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the single cells arranged and connected so as to constitute the power supply module, the bus bars are arranged in a staggered manner on the arrangement surface as exemplified by the
これに対し、本実施の形態においては、隣接する電極部12a間又は電極部12b間の絶縁をスペーサ42の突出部42a及び42bにより行わせていることで、ホルダー部材の形状をバスバーの配置と無関係に定めることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the insulation between the
その結果、ホルダー部材の外形を電極部12a側のホルダー部材20aと電極部12b側のホルダー部材20bとで共通とすることができ、製造コストを低減することを可能としている。更に、ホルダー部材の外形は、バスバーの形状に依存しないため、形状を単純化することができ、製造も容易になる。
As a result, the outer shape of the holder member can be made common to the
なお、上記の説明において、スペーサ42の突出部42a及び42bは、本発明の絶縁体に相当する。
In the above description, the
以上のように、本実施の形態の電源モジュール1によれば、同一形状のホルダー部材20a及び20bから構成されたバスバーホルダー20を備えたことにより、バスバーホルダーの製造に要するコストや時間を削減して、低コストな電源モジュールを得ることが可能となる。
As described above, according to the
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。 However, the present invention is not limited to the above embodiment.
上記の実施の形態においては、バスバーホルダー20は、ホルダー部材20a及び20bが、平面形状矩形の本体部21と、本体部21の上下両端から延出する、一対の棒状の延出部22とから構成されるものとしたが、延出部22は、図5に示すように、本体部21の上下両端のうち、いずれか一方にのみ設けられるものとしてもよい。この場合であっても、図4の構成と同様、配列面120上におけるホルダー部材の向きを容易に特定できるとともに、電極部12a又は12b、並びに安全弁12cを参照することによりホルダー部材20a及び20bの位置決めを容易に行うことができるとともに、単セル10A又は10Dとエンドプレート40a又は40b等との絶縁を担保することが可能となる。
In the above-described embodiment, the
更に、延出部は電極部12a又は12bの両端の中途まで延出した構成であってもよいし、電極部12a同士又は電極部12b同士がなす配列に対して斜交して延出する構成であってもよい。
Further, the extending portion may be configured to extend to the middle of both ends of the
要するに、本発明の絶縁板は、本体部及び延出部を有することにより、配列面120上における向きを容易に特定できる形状であればよく、延出部の具体的な個数や本体部の形状、又は本体部と延出部との位置関係によって限定されるものではない。
In short, the insulating plate of the present invention may have a shape that can easily specify the orientation on the
更に、本発明の絶縁版は、延出部を省略して、本体部のみを有する構成としてもよい。この場合においては、本体部の向きが配列面上において容易に識別可能な形状を有することが望ましい。 Furthermore, the insulating plate of the present invention may have a configuration in which the extension portion is omitted and only the main body portion is provided. In this case, it is desirable that the orientation of the main body has a shape that can be easily identified on the arrangement surface.
更に、上記の実施の形態においては、ホルダー部材20a及び20bは、単セル10A〜10Bのそれぞれの電極部12a又は12bと安全弁12cとの間に広がる表面を有する平面形状矩形状の各本体部21を有する構成としたが、本発明の絶縁板は、各単セルが形成する配列面上に配置されるものであれば、配列面の特定位置に対応した形状を有するものでなくともよい。
Further, in the above-described embodiment, the
例として、図6に示すバスバーホルダー50は、単セル10A〜10Bのそれぞれの電極部12aに隣接して、これを上下に縦断する帯状の本体部51と、本体部51から延出して、隣接する電極部12a同士を離隔するように設けられた延出部52とを有するホルダー本体50aと、ホルダー本体50bと対称形をなし、単セル10A〜10Bのそれぞれの電極部12b同士を離隔する延出部52及び本体部51を有するホルダー本体50bとから構成される。バスバーホルダー50は、延出部52が隣接する電極部12a同士又は12b同士の間に配置することにより、バスバー30〜32の裏面と配列面120とを絶縁する機能を有する。
As an example, the
更に、ホルダー本体50a及び50bは同一形状を有することにより、上記実施の形態のバスバーホルダー20と同様、製造工程、製造コストを削減することが可能となり、配列面120上における向きの誤認を未然に防止し、位置決めも容易に行うとともに、単セル10A及び10Bとエンドプレート間の絶縁を担保することができる。
Further, since the holder
更に、バスバーホルダー20又は50は、単セル10A〜10Dの中央に位置する安全弁12cが成す縦列に対して対称形をなすように配置され、単セル10A〜10Bの同極同士である、電極部12a側と電極部12b側をそれぞれ保護するホルダー部材20a及び20b、又はホルダー部材50a及び50bから構成されるものとしたが、本発明の絶縁部材は、それぞれが電極部12a及び12bの双方を保護する構成としてもよい。
Furthermore, the
すなわち、図7のバスバーホルダーに示すように、ホルダー部材60a及び60bは、上下に積層、配列された単セル10A〜10Dの、中間層である単セル10Bと10Cの境界に対して対称形をなすように配置される構成としてもよい。
That is, as shown in the bus bar holder of FIG. 7, the
ホルダー部材60aは単セル10A及び10Bの各主面12xを保護する本体部61及び、本体部61の左右両端からそれぞれ延出して単セル10Aの電極部12a及び12bの双方を保護する一対の延出部62を有し、ホルダー部材60bは単セル10C及び10Dの各主面12xを保護する本体部61及び、本体部61の左右両端からそれぞれ延出して単セル10Dの電極部12a及び12bの双方を保護する一対の延出部62を有し、ホルダー部材60aと60bとが、本体部61が単セル10A〜10Dの積層方向を等分する境界60xにて対向配置されることにより、バスバーホルダー20と略同一形状のバスバーホルダーを構成する。なお、安全弁12cの周囲は、ホルダー部材60aと60bにそれぞれ設けられた凹部61aにより形成された空間によって露出しており、ガスの排出を可能としている。
The
このように、本発明の絶縁板は、同一形状の複数の絶縁部材が配列面に配置されることにより構成されていればよく、各絶縁部材の配置の態様によって限定されるものではない。しかしながら、バスバーホルダー20のように配列面120を左右に等分する線、図7のバスバーホルダーのように、配列面120を上下に等分する線、更には配列面120の対角線に対して対称形をなすように配置することは、絶縁部材の向きや位置決めを容易に行わせることを可能として、ひいては製造工程を短縮させることができ、より好適である。
Thus, the insulating plate of this invention should just be comprised by arrange | positioning the several insulating member of the same shape on an arrangement | sequence surface, and is not limited by the aspect of arrangement | positioning of each insulating member. However, a line that equally divides the
更に、本実施の形態の電源モジュール1においては、蓄電素子としての全ての単セルが同一方向に配列されることにより主面12xが配列面120を構成するものとしたが、本発明の電源モジュールは、一部の単セルのみが同一方向に配列される構成であってもよい。又、バスバー30〜31は、端子本体122の配列方向から直交して安全弁12cへ向かって延出する形状を有するものとして示したが、端子本体122の配列方向に沿ってのみ延出する形状であってもよい。
Furthermore, in the
更に、外装において安全弁が電極端子と異なる面に配置されている単セル(例:安全弁12cが容器本体11上に設けられている単セル)の場合は、バスバーは、同一セルの他極端子へ向かって延出するものであればよい。
Furthermore, in the case of a single cell (for example, a single cell in which the
更に、本実施の形態の電源モジュール1においては、蓄電素子としての単セルは電極端子を正面に向けた状態で上下に積層配列されるものとしたが、蓄電素子の配列方向はこれに限定されるものではなく、電極端子を上又は下方向に向けた状態で配列されるものとしてもよい。
Furthermore, in the
更に、本実施の形態の電源モジュール1においては、スペーサ42は、電極部12a及び12bに隣接して端子本体122の表面まで突出する突出部42a及び42bを有するものとしたが、本発明の絶縁体は、少なくとも蓄電素子において電極端子が配置された面よりも上方に突出していればよく、例えば蓋部12の表面よりも突出した構成であればよく、形状や寸法その他具体的な態様によって限定されるものではない。又、少なくとも一組の隣接する単セル間に設けられていればよい。
Furthermore, in the
更に、突出部42a及び42bは、図中上下方向及び前後方向に厚みを有する角柱状の態様を有するものとして示したが、本発明の絶縁体は、少なくとも電極端子間の絶縁距離を一定に保つことできる機能を有するものであればよい。例えば、突出部42a及び42bは、各電極部12a同士又は12b同士の間に配置された際に、パッキン121間の最短経路に配置されて、絶縁距離を確保できる程度の寸法、形状を有するものであればよい。
Further, although the
更に、突出部42a及び42bは、端子本体122間の距離を確保できる部材であればよい。要するに、突出部42a及び42bは、電極部12a又は12bが配列面120上において移動したり位置ずれを生じたりすることを抑制する部材として実現されればよい。具体的には、前後方向の厚みを抑えた、バスバーホルダー20と平行な面上に広がる、フランジ状の態様を備えたものとすることが望ましい。
Furthermore, the
更に、上記の説明においては、本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。更に、本発明の蓄電素子は一次電池であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は電極体と電解液を収納容器内に封入してなる電気を蓄積可能な素子であれば、起電力を発生させるための具体的な方式によって限定されるものではない。 Furthermore, in the above description, the storage element of the present invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery represented by a lithium ion secondary battery. However, if the battery can be charged and discharged by an electrochemical reaction, it is nickel. You may use a hydrogen battery and other various secondary batteries. Further, the power storage element of the present invention may be a primary battery. In short, the power storage element of the present invention is not limited by a specific method for generating electromotive force as long as it is an element capable of accumulating electricity formed by sealing an electrode body and an electrolyte in a storage container. .
要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。 In short, the present invention may be implemented by adding various modifications to the above-described embodiment, including those described above, as long as they do not depart from the spirit of the present invention.
以上のような本発明は、電源モジュールにおける絶縁機能を有する部品を、低コストで得ることが可能になる効果を有し、例えば二次電池のような蓄電素子から構成される電源モジュールにおいて有用である。 The present invention as described above has an effect that it is possible to obtain a component having an insulating function in a power supply module at a low cost, and is useful in a power supply module including a power storage element such as a secondary battery. is there.
1 電源モジュール
10A〜10D 単セル
11 容器本体
12 蓋部
12a、12b 電極部
12c 安全弁
12x 主面
20 バスバーホルダー
20a、20b ホルダー部材
21 本体部
22 延出部
23、24 窪み
30〜32 バスバー
34 固定具
40a、40b エンドプレート
41a 41b 締結部材
41c 本体部
42、43a、43b スペーサ
42a、42b 突出部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の蓄電素子のそれぞれの電極端子同士を接続するバスバーと、
前記配列面に配置される絶縁板を備え、
前記絶縁板は、同一形状の複数の絶縁部材から構成される、
電源モジュール。 A plurality of power storage elements each having a surface on which electrode terminals are arranged, the surfaces being arranged so as to constitute one arrangement surface;
A bus bar connecting the electrode terminals of the plurality of power storage elements;
Comprising an insulating plate disposed on the arrangement surface;
The insulating plate is composed of a plurality of insulating members having the same shape,
Power supply module.
前記本体部から、前記複数の蓄電素子の配列方向に交差して延出する延出部とを有する、
請求項1に記載の電源モジュール。 The plurality of insulating members include a main body portion that straddles each surface of the plurality of power storage elements,
From the main body portion, and having an extending portion that extends across the arrangement direction of the plurality of power storage elements,
The power supply module according to claim 1.
請求項1又は2に記載の電源モジュール。 The plurality of insulating members cover between the electrode terminal of the positive electrode and the electrode terminal of the negative electrode,
The power supply module according to claim 1 or 2.
前記複数の絶縁部材は、
前記安全弁を間に介して、対向して配置されている、
請求項1から3のいずれかに記載の電源モジュール。 The power storage element has a safety valve located between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal on the surface,
The plurality of insulating members are:
Arranged opposite to each other with the safety valve in between,
The power supply module according to claim 1.
請求項1から4のいずれかに記載の電源モジュール。 Further comprising an insulator disposed between the electrode terminals of the adjacent power storage elements;
The power supply module according to claim 1.
請求項2から5のいずれかに記載の電源モジュール。 The plurality of insulating members are disposed so that the main body portions face each other.
The power supply module according to claim 2.
請求項2から6のいずれかに記載の電源モジュール。 The bus bar or wiring can be arranged on the surface of the main body.
The power supply module according to claim 2.
請求項2から7のいずれかに記載の電源モジュール。 On the surface on the main body, a recess or a protrusion is formed in which the power wiring of the power supply module can be arranged.
The power supply module according to claim 2.
前記配列面に配置される絶縁板であって、
同一形状の複数の絶縁部材から構成される、
絶縁板。 Each of the power supply modules having a plurality of power storage elements each having a surface on which electrode terminals are arranged, the surfaces being arranged so as to constitute one arrangement surface, and each electrode terminal being connected by a bus bar,
An insulating plate disposed on the arrangement surface,
Consists of a plurality of insulating members of the same shape,
Insulating plate.
前記本体部から、前記複数の蓄電素子の配列方向に交差して延出する延出部とを有する、
請求項9に記載の絶縁板。 The insulating member includes a main body formed over the surfaces of the plurality of power storage elements;
From the main body portion, and having an extending portion that extends across the arrangement direction of the plurality of power storage elements,
The insulating plate according to claim 9.
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