JP2017059505A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外装体内部で発生する結露による電気機器の短絡を抑制する。【解決手段】蓄電素子１００と外装体１０とを備える蓄電装置１である。蓄電装置１は、外装体１０内に設けられる電気機器（回路基板９９）と、電気機器を収容する収容部（第一外装体１１）とを備えている。収容部における電気機器下方の壁面には、電気機器に覆われる領域に配置され、当該領域外へ排水する排水経路８５０が形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、蓄電素子と、外装体とを備える蓄電装置に関する。

従来、外装体内に、複数の蓄電素子を収容した蓄電装置が知られている。また、外装体内には、蓄電装置の電気制御を行う回路基板などの電気機器も収容されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５−１１９５６号公報

ところで、蓄電装置を使用すると、外装体の内方と外方との温度差により、外装体内部に結露が発生する場合がある。結露が電気機器に触れてしまうと、電気機器が短絡してしまうおそれがある。

本発明の目的は、外装体内部で発生する結露による電気機器の短絡を抑制することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、外装体内に設けられる電気機器と、電気機器を収容する収納部とを備え、収納部における電気機器下方の壁面には、電気機器に覆われる領域に配置され、当該領域外へ排水する排水経路が形成されている。

これによれば、収容部における電子機器下方の壁面には、電気機器に覆われる領域外へ排水する排水経路が形成されているので、電子機器下方に結露が溜まることを抑制することができる。したがって、結露を起因とした電気機器の短絡を抑制することができる。

また、排水経路は、当該排水経路の排水口に向かうほど低くなる第１傾斜面を有することにしてもよい。

これによれば、排水経路が、排水口に向かうほど低くなる第一傾斜面を有しているので、第一傾斜面によって排水を排水口まで確実に案内することができる。

また、排水口の鉛直下方から水平方向に離間した位置に導電部材が配置されていることにしてもよい。

これによれば、排水口の鉛直下方から水平方向に離間した位置に導電部材が配置されているので、排水が導電部材に落下することが防止される。したがって、排水による蓄電装置自体の短絡を防止することができる。

また、前記領域には、第１傾斜面に向かうほど低くなる第２傾斜面が形成されていることにしてもよい。

これによれば、電気機器に覆われる領域に、排水経路の第一傾斜面に向かうほど低くなる第二傾斜面が形成されているので、当該領域に発生した結露を第二傾斜面によって第一傾斜面に導くことができる。

また、第２傾斜面には、傾斜方向に沿って長尺な突部または溝部が設けられていることにしてもよい。

これによれば、傾斜方向に沿って長尺な突部が第二傾斜面に設けられているので、結露を液滴として集合させやすく、かつ突部によって液滴を第一傾斜面まで案内することができる。

また、電気機器は、壁面に対して間隔をあけて配置されていることにしてもよい。

これによれば、電気機器下方の壁面に対して電気機器が間隔をあけて配置されているので、当該壁面に発生した結露に電気機器が接触してしまうことを防止することができる。

また、壁面は、疎水面であることにしてもよい。

これによれば、電気機器下方の壁面が疎水面であるので、当該壁面に発生した結露を流しやすくすることができる。

本発明における蓄電装置によれば、外装体内部で発生する結露による電気機器の短絡を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電ユニットを分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る第一外装体の概略構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るカバー体の概略構成を下方から示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る基板設置領域の概略構成を示す上面図である。 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線を含むＹＺ平面で切断した場合の第一外装体の断面図である。 図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線を含むＺＸ平面で切断した場合の第一外装体の断面図である。 変形例１に係る第一外装体の断面図である。 変形例１に係る第一外装体の断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。

（実施の形態）
まず、蓄電装置１の構成について、説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

なお、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向として説明するが、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。以下の図においても、同様である。

蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置である。例えば、蓄電装置１は、電力貯蔵用途や電源用途などに使用される電池モジュールである。特に、本実施の形態に係る蓄電装置１は、例えば自動車や二輪車などの移動体の始動用バッテリーとして用いられることが好ましい。蓄電装置１は、移動体のボンネットや、トランク内に外装体１０を露出した状態で設置される場合がある。また、一例として、蓄電装置１は、他の蓄電装置（電池モジュール）とは接続せずに単独（単体）で用いられる。例えば、始動時の消費電力が大きい移動体（トラック等）では、複数の蓄電装置１を直列で接続して用いる場合もある。この場合、複数の蓄電素子１は、一体化されておらず、単独（単体）で用いられているものとする。つまり、本実施の形態の蓄電装置１は、複数の蓄電装置をケースに収容して一体化した、いわゆるパック電池とは異なるものとしてもよい。

図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、第一外装体１１と第二外装体１２とからなる外装体１０、および、外装体１０内方に収容される蓄電ユニット２０と保持部材３０とバスバー４１、４２とサーミスタ５０等を備えている。

外装体１０は、蓄電装置１の外装体を構成する矩形状（箱状）の容器（モジュールケース）であり、一部においてのみ外部と連通可能とされ、ほぼ密閉された状態（準密閉状態）で使用される。つまり、外装体１０は、蓄電ユニット２０、保持部材３０、バスバー４１、４２及びサーミスタ５０の外方に配置され、この蓄電ユニット２０等を所定の位置に配置し、蓄電ユニット２０等を衝撃などから保護する。また、外装体１０は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはＡＢＳ樹脂等の絶縁性の樹脂材料により構成されている。外装体１０は、これにより、蓄電ユニット２０等が外部の金属部材などに接触することを回避する。

ここで、外装体１０は、外装体１０の蓋体を構成する第一外装体１１と、外装体１０の本体を構成する第二外装体１２とを有している。第一外装体１１は、第二外装体１２の開口を閉塞する扁平な矩形状のカバー部材であり、正極外部端子１３と負極外部端子１４とが設けられている。蓄電装置１は、この正極外部端子１３と負極外部端子１４とを介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。また、第二外装体１２は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジングであり、蓄電ユニット２０、保持部材３０、バスバー４１、４２及びサーミスタ５０等を収容する。

なお、第一外装体１１と第二外装体１２とは、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。

なお、第一外装体１１の具体的な構成については、後述する。

蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子１００（本実施の形態では、１２個の蓄電素子１００）と複数のバスバー２００とを有しており、第一外装体１１に設けられた正極外部端子１３と負極外部端子１４とに電気的に接続される。つまり、複数の蓄電素子１００のうちのいずれかの蓄電素子１００の正極端子が、バスバー２００を介して、正極外部端子１３と電気的に接続される。また、複数の蓄電素子１００のうちのいずれかの蓄電素子１００の負極端子が、バスバー２００を介して、負極外部端子１４と電気的に接続される。

また、蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子１００が縦置きになった状態でＸ軸方向に並べられて、第二外装体１２内に配置される。そして、蓄電ユニット２０は、上方から第一外装体１１が被せられて、外装体１０の内方に収容される。なお、蓄電ユニット２０の詳細な構成の説明については、後述する。

保持部材３０は、バスバー４１、４２を保持し、バスバー４１、４２と他の部材との絶縁、及び、バスバー４１、４２の位置規制を行うことができる部材である。特に、保持部材３０は、バスバー４１、４２を、蓄電ユニット２０内のバスバー２００、正極外部端子１３及び負極外部端子１４に対して位置決めする。

具体的には、保持部材３０は、蓄電ユニット２０の上方（Ｚ軸方向プラス側）に載置され、蓄電ユニット２０に対して位置決めされる。また、保持部材３０上に、バスバー４１、４２が載置されて位置決めされる。また、保持部材３０上に、第一外装体１１が配置される。これにより、バスバー４１、４２は、蓄電ユニット２０内のバスバー２００と、第一外装体１１に設けられた正極外部端子１３及び負極外部端子１４とに対して位置決めされる。

また、保持部材３０は、サーミスタ５０を保持する機能も有している。つまり、保持部材３０は、サーミスタ５０が取り付けられることで、サーミスタ５０を蓄電素子１００に対して位置決めし、かつ、蓄電素子１００に対して押圧した状態で固定する。

なお、保持部材３０は、例えばＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁性の樹脂材料により形成されているが、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていてもかまわない。

バスバー４１、４２は、蓄電ユニット２０内のバスバー２００と、第一外装体１１に設けられた正極外部端子１３及び負極外部端子１４とを電気的に接続する。つまり、バスバー４１は、蓄電ユニット２０内の一端に配置されたバスバー２００と正極外部端子１３とを電気的に接続する導電性の部材であり、バスバー４２は、蓄電ユニット２０内の他端に配置されたバスバー２００と負極外部端子１４とを電気的に接続する導電性の部材である。

なお、バスバー４１、４２は、導電性の部材として、例えば銅で形成されているが、バスバー４１、４２の材質は特に限定されない。また、バスバー４１、４２は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。

サーミスタ５０は、蓄電素子１００に対して取り付けられる温度センサである。つまり、サーミスタ５０は、蓄電素子１００に取り付けられて、蓄電素子１００の温度を計測する。本実施の形態では、２つの蓄電素子１００に対して２つのサーミスタ５０が配置されている。

次に、蓄電ユニット２０の構成について、詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電ユニット２０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

同図に示すように、蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子１００と、複数のバスバー２００と、複数のスペーサ３００（複数のスペーサ３１０及び一対のスペーサ３２０）と、一対の挟持部材４００と、複数の拘束部材５００と、バスバーフレーム６００と、遮熱プレート７００とを備えている。

蓄電素子１００は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子１００は、扁平な矩形状を有しており、スペーサ３１０に隣接して配置されている。つまり、複数の蓄電素子１００のそれぞれが、複数のスペーサ３１０のそれぞれと交互に配置され、Ｘ軸方向に並べられている。本実施の形態では、１２個の蓄電素子１００が１１個のスペーサ３１０と交互に隣接して配置されている。なお、蓄電素子１００は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。

また、同図に示すように、蓄電素子１００は、容器１１０、正極端子１２０及び負極端子１３０を備えている。なお、容器１１０内方には、電極体（発電要素）及び集電体（正極集電体及び負極集電体）等が配置され、また、電解液（非水電解質）などの液体が封入されているが、詳細な説明は省略する。

容器１１０は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体と、当該筐体本体の開口を閉塞する金属製の蓋部とで構成されている。また、容器１１０は、電極体等を内部に収容後、蓋部と筐体本体とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。このように、容器１１０は、同図のＺ軸方向プラス側に蓋部、Ｘ軸方向両側の側面に長側面、Ｙ軸方向両側の側面に短側面、Ｚ軸方向マイナス側に底面を有する直方体形状の容器である。なお、容器１１０の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。

正極端子１２０は、正極集電体を介して、電極体の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子１３０は、負極集電体を介して、電極体の負極に電気的に接続された電極端子であり、いずれも容器１１０の蓋部に取り付けられている。つまり、正極端子１２０及び負極端子１３０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子１００の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子１００の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。本実施の形態では、蓄電素子１００は、正極端子１２０及び負極端子１３０を上方に向けた状態で配置されている。

バスバー２００は、蓄電ユニット２０内の複数の蓄電素子１００のそれぞれと電気的に接続されるバスバーである。つまり、バスバー２００は、複数の蓄電素子１００が有するそれぞれの電極端子と電気的に接続される導電性の部材であり、当該複数の蓄電素子１００が有するいずれかの電極端子同士を電気的に接続する。具体的には、バスバー２００は、複数の蓄電素子１００が有するそれぞれの電極端子の表面上に配置され、当該電極端子に接続（接合）される。

本実施の形態では、５枚のバスバー２００が配置されており、１２個の蓄電素子１００は、当該５枚のバスバー２００によって、並列に接続された３つずつの蓄電素子１００の組が、４組直列に接続された構成となっている。また、端部に配置されるバスバー２００は、上述のバスバー４１、４２と接続され、これによって、正極外部端子１３及び負極外部端子１４と電気的に接続される。

なお、バスバー２００は、導電性の部材として、例えばアルミニウムで形成されているが、バスバー２００の材質は特に限定されない。また、バスバー２００は、全てが同じ材質の部材で形成されていてもよいし、いずれかのバスバーが異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。

スペーサ３００は、複数のスペーサ３１０と、一対のスペーサ３２０とを有しており、例えばＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁性の樹脂により形成されている。なお、スペーサ３１０及び３２０は、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていてもよく、また、全てが同じ材質の部材で形成されていてもよいし、いずれかのスペーサが異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。

スペーサ３１０は、蓄電素子１００の側方（Ｘ軸方向プラス側またはマイナス側）に配置される、当該蓄電素子１００と他の部材とを絶縁する板状部材である。つまり、スペーサ３１０は、隣り合う２つの蓄電素子１００の間に配置され、当該２つの蓄電素子１００間を絶縁する。本実施の形態では、１２個の蓄電素子１００のそれぞれの蓄電素子１００の間に、１１枚のスペーサ３１０が配置されている。

また、スペーサ３１０は、蓄電素子１００の正面側または背面側の略半分（Ｘ軸方向に２つに分けた場合の略半分）を覆うように、形成されている。つまり、スペーサ３１０の正面側または背面側の両面（Ｘ軸方向の両面）には凹部が形成されており、当該凹部に上記の蓄電素子１００の略半分が挿入される。このような構成により、蓄電素子１００の側方のスペーサ３１０が、蓄電素子１００のほとんどの部分を覆うこととなるので、スペーサ３１０によって、蓄電素子１００と他の導電性部材との間の絶縁性を向上させることができている。

スペーサ３２０は、後述する挟持部材４００と外装体１０との間に配置され、挟持部材４００と外装体１０との間を絶縁する板状部材である。また、スペーサ３２０は、外装体１０に外部から衝撃が加えられた場合等に、蓄電ユニット２０を保護する緩衝部材としての機能も有する。つまり、一対のスペーサ３２０が一対の挟持部材４００を両側から挟み込むようにして当該一対の挟持部材４００と外装体１０との間に配置されており、蓄電ユニット２０内の蓄電素子１００等を絶縁し、かつ、外部からの衝撃から保護する。

挟持部材４００及び拘束部材５００は、蓄電素子１００の電極体の積層方向において、蓄電素子１００を外方から圧迫する部材である。つまり、挟持部材４００及び拘束部材５００は、複数の蓄電素子１００を当該積層方向の両側から挟み込むことで、複数の蓄電素子１００に含まれるそれぞれの蓄電素子１００を両側から圧迫する。なお、蓄電素子１００の電極体の積層方向とは、電極体の正極、負極及びセパレータが積層される方向であり、複数の蓄電素子１００の並び方向（Ｘ軸方向）と同じ方向である。つまり、複数の蓄電素子１００は、当該積層方向に配列されている。

具体的には、挟持部材４００は、複数の蓄電素子１００のＸ軸方向両側に配置された平板状部材（エンドプレート）であり、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ３１０を、当該複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ３１０の並び方向（Ｘ軸方向）の両側から挟み込んで保持する。なお、挟持部材４００は、強度の観点等から、例えばステンレスやアルミニウム等の金属製（導電性）の部材で形成されているが、これに限定されず、例えば強度の高い絶縁性の部材で形成されていてもよい。

拘束部材５００は、両端が挟持部材４００に取り付けられて、複数の蓄電素子１００を拘束する長尺状かつ平板状の部材（拘束バー）である。つまり、拘束部材５００は、当該複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ３１０を跨ぐように配置され、当該複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ３１０に対してこれらの並び方向（Ｘ軸方向）における拘束力を付与する。

本実施の形態では、複数の蓄電素子１００の両側方（Ｙ軸方向両側）に２つの拘束部材５００が配置されており、当該２つの拘束部材５００で当該複数の蓄電素子１００を当該両側方から挟み込んで拘束する。なお、拘束部材５００は、挟持部材４００と同様に、例えばステンレスやアルミニウム等の金属製の部材で形成されているのが好ましいが、金属以外の部材で形成されていてもかまわない。

バスバーフレーム６００は、バスバー２００と他の部材との絶縁、及び、バスバー２００の位置規制を行うことができる部材である。特に、バスバーフレーム６００は、バスバー２００を、蓄電ユニット２０内の複数の蓄電素子１００に対して位置決めする。

具体的には、バスバーフレーム６００は、複数の蓄電素子１００の上方（Ｚ軸方向プラス側）に載置され、複数の蓄電素子１００に対して位置決めされる。また、バスバーフレーム６００上には、バスバー２００が載置されて位置決めされる。これにより、バスバー２００は、複数の蓄電素子１００に対して位置決めされ、そして、当該複数の蓄電素子１００が有するそれぞれの電極端子に接合される。なお、バスバーフレーム６００は、例えばＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁性の樹脂材料により形成されているが、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていてもかまわない。

遮熱プレート７００は、蓄電素子１００の安全弁の排気の流路の内方に配置される断熱性を有する板状の部材である。具体的には、遮熱プレート７００は、蓄電素子１００の安全弁の上方に位置するように、バスバーフレーム６００の上方に配置される。つまり、遮熱プレート７００は、異常時等に蓄電素子１００の安全弁からガスが排出された場合に、蓄電ユニット２０の上方に配置される回路基板等の電気機器を当該ガスの熱から保護する。なお、遮熱プレート７００は、本実施の形態では、熱伝導性の低いステンレスなどの金属材料で形成されているが、これに限定されず、耐熱性が高く熱伝導性の低い材料であればよく、例えばガラス繊維で強化されたＰＰＳやＰＢＴ等の樹脂、あるいはセラミック等で形成されていてもかまわない。

以上のように構成された蓄電装置１において、第一外装体１１の構成について、詳細に説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係る第一外装体１１の概略構成を示す分解斜視図である。なお、図１および図２では、第一外装体１１を模式的に図示しているが、図４では、より詳細に図示している。

図４に示すように、第一外装体１１は、第二外装体１２の開口を閉塞する蓋本体８０と、蓋本体８０の一部を覆うカバー体９０とを分離可能に備えている。

蓋本体８０は、上述した絶縁性の樹脂材料により一体成形されており、天板部８１と、縁部８２とを備えている。

天板部８１は、第二外装体１２の開口に対向する部位である。天板部８１は、カバー体９０に覆われない露出部８３と、カバー体９０に覆われる被覆部８４とを備えている。

露出部８３は、概ね平坦状に形成されており、正極外部端子１３と、負極外部端子１４とが配置されている。被覆部８４には、露出部８３との境界で立設する壁部８５が形成されている。壁部８５の内側の領域に、回路基板９９やリレー（図示省略）などの電気機器と、これらと蓄電ユニット２０内の蓄電素子１００とを接続するための配線（図示省略）とが配置されている。被覆部８４の底部には、配線を第二外装体１２側へ案内する複数の開口８４ａが形成されている。

ここで、回路基板９９には、例えば、蓄電素子１００の充電状態や放電状態、電圧値、電流値、温度などの各種情報を取得し、監視し、制御したり、リレーのオン、オフを制御したり、他の機器と通信を行ったりするための制御回路が設けられている。なお、図４においては、制御回路の一部であるコネクタ９９ａのみを図示している。

被覆部８４内に配置された各種の電気機器は、カバー体９０によって覆われるために、衝撃などから保護されるとともに、外部の金属部材などに接触することが回避される。

被覆部８４において、回路基板９９が配置される領域を基板設置領域８４０とする。基板設置領域８４０は、被覆部８４におけるＸ軸方向プラス側の一端部に設けられている。回路基板９９は、基板設置領域８４０内に水平な状態（ＸＹ平面に平行な状態）に配置され、カバー体９０によって覆われることで第一外装体１１内に収容される。つまり、第一外装体１１は、回路基板９９を収容する収容部である。

基板設置領域８４０には、排水構造が採用されているが、その具体的な構造については後述する。

縁部８２は、天板部８１の全周にわたって当該天板部８１の周縁から下方に延び出ており、第二外装体１２の開口周縁に対して外方から重なり合う。縁部８２と、第二外装体１２とが重なり合う部分においては、周知の水密構造が用いられており、外部の水が第二外装体１２内に侵入しないようになっている。

図５は、本発明の実施の形態に係るカバー体９０の概略構成を下方から示す斜視図である。

図４および図５に示すように、カバー体９０は、上述した絶縁性の樹脂材料により一体成形されており、上面視で被覆部８４の外形に対応した形状を有しており、天板部９１と、縁部９２とを備えている。

天板部９１は、蓋本体８０の被覆部８４に対向する部位である。天板部９１の上面は、中央にＹ軸方向に沿う凹部９３が形成され、凹部９３以外の部分は概ね平坦状に形成されている。

天板部９１の下面であって、凹部９３以外の下面には、図５に示すように、下方に向けて格子状に突出した格子部９５が形成されている。また、天板部９１の下面における基板設置領域８４０に対向する対向領域９５０および対向領域９５０に隣接する外部領域９６０には、当該部分の格子部９５に結露対策構造が採用されているが、その具体的な構造については後述する。なお、天板部９１の下面であって、基板設置領域８４０に設置された回路基板９９の上方を覆う部分を含む面を上壁面９１１とする。

縁部９２は、天板部９１の全周にわたって当該天板部９１の周縁から下方に延び出ており、蓋本体８０の壁部８５に対して外方から重なり合う。縁部９２と、蓋本体８０の壁部８５とが重なり合う部分においては、周知の水密構造が用いられており、外部の水が被覆部８４内に侵入しないようになっている。

次に、蓋本体８０の基板設置領域８４０に設けられた排水構造について説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係る基板設置領域８４０の概略構成を示す上面図である。図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線を含むＹＺ平面で切断した場合の第一外装体１１の断面図である。図８は、図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線を含むＺＸ平面で切断した場合の第一外装体１１の断面図である。なお、図６では、回路基板９９の外形を二点鎖線で示している。

図６〜図８に示すように、基板設置領域８４０は、回路基板９９に覆われる領域であり、回路基板９９下方の壁面である。基板設置領域８４０は、上面視形状が回路基板９９と概ね同じ矩形状となっている。基板設置領域８４０の四隅には、回路基板９９を保持するための基板保持部８４１が形成されている。基板保持部８４１は、筒状の突起であり、その内部がネジ孔となっている。

また、４つの基板保持部８４１のうち、Ｙ軸方向プラス側に配置された２つの基板保持部８４１の近傍には、回路基板９９を位置決めする２つの位置決め部８４２が設けられている。位置決め部８４２は、基板設置領域８４０から突出した円柱状の本体８４３と、本体８４３の上面から突出した円柱状の位置決め突起８４４とを備えている。位置決め部８４２の本体８４３の上面と、基板保持部８４１の上面とは面一となっており、これらの上面に載置された回路基板９９を平坦に保持できるようになっている。また、位置決め部８４２の本体８４３の上面と、基板保持部８４１の上面とは、基板設置領域８４０である壁面よりも上方に位置しているため、回路基板９９と基板設置領域８４０とが間隔をあけて配置されている。また、図４に示すように、回路基板９９には、基板保持部８４１のネジ孔に連通する貫通孔９９１が回路基板９９の四隅に形成されている。この貫通孔９９１を介して基板保持部８４１のネジ孔にネジを螺合させることで、回路基板９９は基板設置領域８４０内に固定される。また、回路基板９９には、位置決め突起８４４が挿入される貫通孔９９２が形成されている。回路基板９９を基板設置領域８４０に設置する際には、この貫通孔９９２内に位置決め突起８４４を挿入することで、ＸＹ平面における回路基板９９の位置決めをすることができる。

また、図６に示すように、基板設置領域８４０には、遮熱プレート７００を固定するための固定ネジ（図示省略）が配置されるネジ用凹部８４５が形成されている。ネジ用凹部８４５の底面には、貫通孔８４６が形成されており、この貫通孔８４６を介して固定ネジが、遮熱プレート７００に設けられたネジ孔に螺合するようになっている。

そして、図６〜図８に示すように、基板設置領域８４０には、当該領域外へ排水する排水経路８５０が形成されている。つまり、排水経路８５０は、回路基板９９の鉛直下方に形成されている。排水経路８５０は、溝部８５１と、溝部８５１に水を案内する案内部８５２とを備える。

溝部８５１は、水を排水する排水溝であり、基板設置領域８４０のＸ軸方向の中央部で、Ｙ軸方向に沿って延在している。溝部８５１の延在方向における両端部および中央部には、排水口８５３が形成されている。排水口８５３は、上下方向（Ｚ軸方向）に貫通した貫通孔であり、排水口８５３に達した水を基板設置領域８４０外へ排出する。

図６に示すように、第一外装体１１の下方にあるバスバー４１（図６では破線で図示）は、排水口８５３の鉛直下方から水平方向に離間した位置に配置されている。これにより、排水口８５３から排出された水がバスバー４１に落下することを抑制している。なお、バスバー４１以外の導電部材においても、排水口８５３の鉛直下方から水平方向に離間した位置に配置されていることが望ましい。つまり、導電部材に対して排水口８５３からの水が落下しなければいいので、導電部材は排水口８５３の直下に配置されていなければよい。換言すると、排水口８５３の鉛直下方に導電部材が配置されている場合には、排水口８５３と導電部材との間に、水を遮る部材を配置すればよい。

図７に示すように、溝部８５１の底面８５６は、排水口８５３に向かうほど低くなる第一傾斜面である。溝部８５１の一端の排水口８５３および中央の排水口８５３の間の底面８５６と、溝部８５１の他端の排水口８５３および中央の排水口８５３の間の底面８５６とは、同じ形状である。このため、一方の底面８５６の形状についてのみ説明する。

一方の底面８５６は、延在方向における中央部を境にして、山形状に傾斜している。このため、一端部側の排水口８５３に対しても、中央の排水口８５３に対しても、溝部８５１内の水を案内することができる。

なお、溝部８５１の底面８５６は、全体として同一角度で連続して傾斜した傾斜面であってもよい。また、溝部８５１の底面は湾曲面であってもよい。また、排水性をそれほど重視しないのであれば、溝部８５１の底面８５６を水平面にしてもよい。

図６〜図８に示すように、案内部８５２は、Ｘ軸方向で溝部８５１を挟んで対向するように一対設けられている。一対の案内部８５２は、実質的には同じ形状であるので、ここでは、一方の案内部８５２を例示して説明し、他方の案内部８５２については一方の案内部８５２と異なる部分のみ後述する。

一方の案内部８５２は、溝部８５１に向かうほど、つまり底面８５６（第一傾斜面）に向かうほど低くなる傾斜面８５７（第二傾斜面）を備えている。傾斜面８５７は、Ｘ軸方向に対して傾斜した平面であるが、湾曲面であってもよい。傾斜面８５７には、複数の排水用リブ８５８がＹ軸方向に間隔をあけて配列されている。排水用リブ８５８は、傾斜面８５７のＸ軸方向における一端部から他端部まで連続して、傾斜面８５７の傾斜方向に沿って延在した長尺な突部である。排水用リブ８５８の上面は、ＸＹ平面に対して平行となっている。つまり、排水用リブ８５８の傾斜面８５７からの突出量は、溝部８５１に向かうほど大きくなっている。

他方の案内部８５２においては、ネジ用凹部８４５が備えられている。このネジ用凹部８４５の周縁は、傾斜面８５７よりも上方に盛り上がっており、これにより傾斜面８５７を流れる水がネジ用凹部８４５内に流れ込みにくくなっている。

そして、基板設置領域８４０をなす壁面は、疎水面となっている。上述した絶縁性の樹脂材料によって蓋本体８０を形成する際に、基板設置領域８４０をなす壁面に対して周知の疎水加工を施すことにより、当該壁面が疎水面となる。なお、基板設置領域８４０上に設けられた各部の表面を疎水面としてもよい。また、蓋本体８０の被覆部８４の表面全体を疎水面としてもよい。

次に、蓋本体８０の基板設置領域８４０に設けられた排水構造の作用について説明する。

蓄電装置１が使用されることに際して、外装体１０の内方と、外方との温度差により、外装体１０内部に結露が発生する場合がある。例えば、蓋本体８０の基板設置領域８４０に結露が発生したとする。傾斜面８５７に発生した結露は、傾斜面８５７の傾斜によって徐々に溝部８５１に案内される。このとき、基板設置領域８４０をなす壁面が疎水面であるので、結露はスムーズに溝部８５１に案内される。

また、排水用リブ８５８の近傍に発生した結露においては、排水用リブ８５８に触れることで他の結露と集合し液滴となるものもある。液滴になると自重が増す。さらに、排水用リブ８５８自体が液滴を溝部８５１に案内する経路にもなり得る。これらの要因により、結露をよりスムーズに溝部８５１に案内することができる。

溝部８５１に案内された結露（水）は、溝部８５１の底面８５６の傾斜によって各排水口８５３に導かれ、排水口８５３から蓋本体８０外へ排出される。

次に、カバー体９０の格子部９５に設けられた結露対策構造について説明する。

図５、図７および図８に示すように、格子部９５は、Ｙ軸方向に沿って延在する板状の第一壁体９５１と、Ｘ軸方向に延在する板状の第二壁体９５２とをそれぞれ複数有している。複数の第一壁体９５１と、複数の第二壁体９５２とがそれぞれ交差していることで、Ｚ軸方向から見たときに格子状となっている。そして、格子部９５のうち、天板部９１の対向領域９５０と外部領域９６０とに配置された部分に対して、結露対策構造が採用されている。

ここで、対向領域９５０とは、平面視において基板設置領域８４０に対向する領域、すわなち回路基板９９に対向する領域である。また、外部領域９６０とは、対向領域９５０を平面視で囲んで、当該対向領域９５０に隣接する環状の領域である。外部領域９６０と対向領域９５０とを合わせた領域を結露対策領域９７０と称す。

なお、格子部９５のうち、結露対策領域９７０以外の領域では、概ね第一壁体９５１と第二壁体９５２とがそれぞれ全体として同じ高さで形成されているが、部分的には高さが一定でない箇所もある。当該箇の設置位置や高さは、第一外装体１１内に収容される収容物（例えば電気機器等）の高さに応じて決定される。

図７に示すように、結露対策領域９７０における複数の第一壁体９５１は、上壁面９１１から回路基板９９側（Ｚ軸方向マイナス側）に向けて突出した突出部であり、上壁面９１１に沿ってＹ軸方向に長尺状に連続して形成されている。結露対策領域９７０における複数の第一壁体９５１は、Ｘ軸方向に所定の間隔をあけて配列されている。結露対策領域９７０における複数の第一壁体９５１は、Ｙ軸方向における中央部が最も高くなって、回路基板９９から離れ、結露対策領域９７０の縁に向かうほど低くなって回路基板９９に近づくように形成された第一傾斜部である。換言すると、第一傾斜部である第一壁体９５１は、上壁面９１１からの突出量が、Ｙ軸方向における中央部が最も小さく、結露対策領域９７０の縁に向かうほど大きくなっている。具体的には、第一傾斜部である第一壁体９５１の下端面が、対向領域９５０の中央から縁に向かうほど低くなるように傾斜した平面に形成されている。このように、第一傾斜部である第一壁体９５１は、対向領域９５０から外部領域９６０まで連続して形成されており、対向領域９５０側よりも外部領域９６０側の方が低い。

なお、本実施の形態では、第一傾斜部である第一壁体９５１の下端面が平面である場合を例示しているが、湾曲面であってもよい。

また、図７および図８に示すように、結露対策領域９７０における複数の第二壁体９５２は、上壁面９１１から回路基板９９側（Ｚ軸方向マイナス側）に向けて突出した突出部であり、上壁面９１１に沿ってＸ軸方向に延在している。結露対策領域９７０にある複数の第二壁体９５２は、複数の第一壁体９５１の間に配置され、Ｙ軸方向に所定の間隔をあけて配列されている。結露対策領域９７０にある複数の第二壁体９５２は、第一傾斜部に向かうほど低くなる第二傾斜部である。具体的には、第二傾斜部である第二壁体９５２の下端面は、隣り合う第一壁体９５１の間において、Ｘ軸方向の中央が最も高くなって回路基板９９から離れ、第一壁体９５１に向かうほど低くなって回路基板９９に近づくように傾斜した曲面に形成されている。第二傾斜部である第二壁体９５２の下端面は、上方に向かって凹んだ凹曲面である。換言すると、第二傾斜部である第二壁体９５２は、上壁面９１１からの突出量が、隣り合う第一壁体９５１間の中央部が最も小さく、第一壁体９５１に向かうほど大きくなっている。

なお、第二壁体９５２の下端面が凹曲面である場合を例示したが、傾斜した平面であってもよい。例えば、本実施の形態では、Ｘ軸方向の最もプラス側にある第二壁体９５２ａの下端面は、隣り合う第一壁体９５１のうち、Ｘ軸方向マイナス側に配置された一方の第一壁体９５１から他方の第一壁体９５１に向けて徐々に低くなる平坦な傾斜面となっている。

また、複数の第二壁体９５２は、それぞれ対応する第一壁体９５１の高さ（突出量）に応じた高さ（突出量）に形成されている。つまり、第一壁体９５１の高位な部分に設けられた第二壁体９５２の下端面が高位となり、第一壁体９５１の低位な部分に設けられた第二壁体９５２の下端面が低位となる。図７に基づいて具体的に説明すると、第一壁体９５１の最も高位な部分に対応する第二壁体９５２ａは、その下端面が他の第二壁体９５２の下端面よりも高い。他方、第一壁体９５１の最も低位な部分に対応する第二壁体９５２ｂは、その下端面が他の第二壁体９５２の下端面よりも低い。

そして、結露対策領域９７０をなす上壁面９１１は、親水面となっている。上述した絶縁性の樹脂材料によってカバー体９０を形成する際に、結露対策領域９７０をなす上壁面９１１に対して周知の親水加工を施すことにより、当該上壁面９１１が親水面となる。なお、結露対策領域９７０をなす上壁面９１１上に設けられた各部の表面を親水面としてもよい。また、カバー体９０の格子部９５を含む下面全体を親水面としてもよい。

次に、カバー体９０の結露対策領域９７０に設けられた結露対策構造の作用について説明する。

蓄電装置１が使用されることに際して、外装体１０の内方と、外方との温度差により、外装体１０内部に結露が発生する場合がある。例えば、カバー体９０の結露対策領域９７０に結露が発生したとする。上壁面９１１に発生した結露は、第二壁体９５２や第一壁体９５１に伝わる。また、第二傾斜部である第二壁体９５２で発生した結露や、上壁面９１１から第二壁体９５２に伝わってきた結露は、第二壁体９５２の下端面の傾斜によって第一壁体９５１に案内される。第一壁体９５１に発生した結露や、第二壁体９５２または上壁面９１１から第一壁体９５１に伝わってきた結露は、第一傾斜部である第一壁体９５１の下端面の傾斜によって、徐々に外部領域９６０まで案内されて、落下する。このとき、外部領域９６０は、全周にわたって回路基板９９から水平方向で張り出しているので、落下した結露が回路基板９９に触れることが抑制されている。落下した結露は、蓋本体８０の排水構造によって排水口８５３から蓋本体８０外へと排出される。

以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１によれば、回路基板９９下方の壁面における基板設置領域８４０には、基板設置領域８４０外へ結露を排水する排水経路８５０が形成されているので、基板設置領域８４０に結露が溜まることを抑制することができる。したがって、結露を起因とした回路基板９９の短絡を抑制することができる。

また、排水経路８５０の底面８５６が排水口８５３に向かうほど低くなる第一傾斜面であるので、排水口８５３まで確実に排水を案内することができる。

また、排水口８５３の鉛直下方から水平方向に離間した位置にバスバー４１が配置されているので、排水がバスバー４１に落下することが防止される。したがって、排水による蓄電装置１自体の短絡を防止することができる。

また、回路基板９９に対向する基板設置領域８４０に、排水経路８５０の底面８５６に向かうほど低くなる傾斜面８５７（第二傾斜面）が形成されているので、基板設置領域８４０に発生した結露を傾斜面８５７によって溝部８５１に導くことができる。

また、傾斜方向に沿って長尺な排水用リブ８５８が傾斜面８５７に設けられているので、結露を液滴として集合させやすく、かつ排水用リブ８５８によって液滴を排水経路８５０の溝部８５１まで案内することができる。

なお、本実施の形態では、傾斜面８５７に、当該傾斜面８５７から突出した排水用リブ８５８が設けられている場合を例示して説明したが、排水用リブ８５８の代わりとして傾斜面８５７に、傾斜方向に沿って長尺な溝部を形成してもよい。この場合においても、排水用リブ８５８と同等の作用効果を奏することができる。

また、回路基板９９が基板設置領域８４０をなす壁面に対して間隔をあけて配置されているので、当該基板設置領域８４０に発生した結露に回路基板９９が接触してしまうことを防止することができる。

また、基板設置領域８４０をなす壁面が疎水面であるので、当該壁面に発生した結露を流しやすくすることができる。

また、外装体１１の上壁面９１１における回路基板９９を覆う領域には、第一傾斜部である第一壁体９５１が形成されているので、当該第一壁体９５１をガイドとして結露を所望の位置に案内することができる。したがって、回路基板９９上に結露が落下することが抑制され、回路基板９９の短絡を抑制することができる。

また、第一傾斜部である第一壁体９５１が外部領域９６０まで連続して設けられているので、回路基板９９の外方まで結露を案内することができ、回路基板９９上に結露が落下することをより抑制することができる。

また、第一傾斜部である第一壁体９５１が長尺状の突出部であるので、上壁面が単に傾斜している場合と比しても、結露を落下させにくくなり、結露を液滴として集合させやすい。

また、第一傾斜部である第一壁体９５１が間隔をあけて複数設けられているので、広範囲にわたって結露を案内することができる。

また、第一傾斜部である第一壁体９５１に向かうほど低くなる第二傾斜部（第二壁体９５２）が設けられているので、当該第二壁体９５２によって結露を第一壁体９５１に誘導することができ、結露を容易に第一壁体９５１に誘導することができる。

また、上壁面９１１が親水面であるので、当該上壁面９１１に発生した結露が落下することを抑制することができる。

（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について説明する。上記実施の形態では、格子部９５のうち、結露対策領域９７０にある第一壁体９５１が第一傾斜部である場合を例示した。しかし、第一傾斜部の形状は、結露対策領域９７０の縁に向かうほど低くなる形状であれば如何様でもよい。

以下、第一傾斜部が平面である場合について図９および図１０を用いて説明する。なお、以下の説明において、上記実施の形態と同一の部分は、同一の符合を付してその説明を省略する場合がある。

図９は、変形例１に係る第一外装体１１Ａの断面図であり、図７に対応した図である。図１０は、変形例１に係る第一外装体１１Ａの断面図であり、図８に対応した図である。

図９および図１０に示すように、第一外装体１１Ａのカバー体９０Ａは、結露対策領域９７０Ａをなす上壁面９１１ａが全体として傾いた傾斜面となっている。つまり、この上壁面９１１ａが結露対策領域９７０Ａの縁に向かうほど低くなる第一傾斜部である。具体的には、上壁面９１１ａは、図７に示す方向から見ると、Ｙ軸方向マイナス側に向かって徐々に低くなる傾きを有し、図８に示す方向から見ると、Ｘ軸方向プラス側に向かって徐々に低くなる傾きを有している。

このように、傾斜面である上壁面９１１ａが第一傾斜部であるので、簡素な構成で結露を所望の位置に案内することができる。

なお、第一傾斜部は、上壁面９１１ａの全体からなる傾斜面でなくとも、上壁面の少なくとも一部を傾斜させることにより形成された傾斜面であればよい。また、第一傾斜部は湾曲であってもよい。

以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、上記実施の形態及びその変形例が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、蓋本体８０の基板設置領域８４０に対して排水構造を採用した場合を例示した。しかし、蓋本体８０の基板設置領域８４０以外の領域、或いは蓋本体８０の全体に対して排水構造を採用してもよい。特に、回路基板９９以外の電気機器が設置される領域に排水構造を採用することが短絡抑制の観点で好ましい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、カバー体９０の結露対策領域９７０に対して結露対策構造を採用した場合を例示した。しかし、カバー体９０の結露対策領域９７０以外の領域、或いはカバー体９０の格子部９５全体に対して結露対策構造を採用してもよい。特に、回路基板９９以外の電気機器を覆う領域に対して結露対策構造を採用することが短絡抑制の観点で好ましい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、電気機器の１つである回路基板９９に対して、排水構造および結露対策構造を適用した場合を例示したが、外装体１０に内蔵される例えばリレーなどの他の電気機器に対しても、排水構造および結露対策構造の少なくとも１つを適用してもよい。

また、上記実施の形態では、回路基板９９を収容する収容部として、第一外装体１１を例示した。しかし、外装体１０内で回路基板９９を収容するものであれば、収容部の形態は第一外装体１１に限られない。例えば、回路基板９９を収容するための専用のケースが外装体１１内に設けられる場合には、このケースを収容部としてもよい。

本発明は、蓄電素子と、外装体とを備える蓄電装置に適用できる。

１ 蓄電装置
１０ 外装体
１１、１１Ａ 第一外装体（収容部）
１２ 第二外装体
１３ 正極外部端子
１４ 負極外部端子
２０ 蓄電ユニット
３０ 保持部材
４１、４２、２００ バスバー（導電部材）
５０ サーミスタ
８０ 蓋本体
８１、９１ 天板部
８２、９２ 縁部
８３ 露出部
８４ 被覆部
８４ａ 開口
８５ 壁部
９０、９０Ａ カバー体
９３ 凹部
９５ 格子部
９９ 回路基板
９９ａ コネクタ
１００ 蓄電素子
１１０ 容器
１２０ 正極端子
１３０ 負極端子
３００、３１０、３２０ スペーサ
４００ 挟持部材
５００ 拘束部材
６００ バスバーフレーム
７００ 遮熱プレート
８４０ 基板設置領域
８４１ 基板保持部
８４２ 位置決め部
８４３ 本体
８４４ 突起
８４５ ネジ用凹部
８４６、９９１、９９２ 貫通孔
８５０ 排水経路
８５１ 溝部
８５２ 案内部
８５３ 排水口
８５６ 底面（第一傾斜面）
８５７ 傾斜面（第二傾斜面）
８５８ 排水用リブ（突部）
９１１、９１１ａ 上壁面
９５０ 対向領域
９５１ 第一壁体
９５２、９５２ａ、９５２ｂ 第二壁体
９６０ 外部領域
９７０、９７０Ａ 結露対策領域

Claims (7)

1. 蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、
   前記外装体内に設けられる電気機器と、
   前記電気機器を収容する収納部とを備え、
   前記収納部における前記電気機器下方の壁面には、前記電気機器に覆われる領域に配置され、当該領域外へ排水する排水経路が形成されている
   蓄電装置。
2. 前記排水経路は、当該排水経路の排水口に向かうほど低くなる第１傾斜面を有する
   請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記排水口の鉛直下方から水平方向に離間した位置に導電部材が配置されている
   請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記領域には、前記第１傾斜面に向かうほど低くなる第２傾斜面が形成されている
   請求項２又は３に記載の蓄電装置。
5. 前記第２傾斜面には、前記傾斜方向に沿って長尺な突部または溝部が設けられている
   請求項４に記載の蓄電装置。
6. 前記電気機器は、前記壁面に対して間隔をあけて配置されている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電装置。
7. 前記壁面は、疎水面である
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電装置。

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