JP2018010836A - 蓄電装置及びその製造方法 - Google Patents

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隆太郎 西川
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Abstract

【課題】電気部品ユニットを有する蓄電装置の生産効率の向上を図る。【解決手段】蓄電素子10を収容する外装体2Aと、外装体2Aに収容され、所定方向Xに関して複数の寸法Lxの中から選択された所定寸法L1を有する電気部品ユニット30Aと、を備えた蓄電装置1Aを提供する。電気部品ユニット30Aは、所定方向Xに沿って1列に重ねられることで該列の全長が所定寸法L1になる複数のサブユニット31,32,33を備え、複数のサブユニット31,32,33の少なくとも1つは、複数の寸法Lxのいずれが選択された場合にも用いられる共通サブユニット33である。【選択図】図8

Description

本発明は、1個以上の蓄電素子と、電気部品が設けられた電気部品ユニットとをモジュール化した蓄電装置に関する。
従来から、1個以上の蓄電素子(単電池)と、制御基板、コネクタ、シャント抵抗器、リレーユニット及びヒューズのような電気部品が設けられた電気部品ユニットと、蓄電素子及び電気部品ユニットを収容する外装体とを備えた蓄電装置(組電池)が知られている。なお、この種の蓄電装置は、特許文献1を含む種々の文献に開示されている。
電気部品ユニットには、例えばシャント抵抗器、リレーユニット及びヒューズのように、蓄電素子の端子と蓄電装置の外部端子とに電気的に接続される電気部品が設けられることがある。一方、蓄電装置の外部端子は、外装体の上面から突出するように設けられることがあり、この場合は、通例、所定の幅方向における外装体の一端部に正極外部端子が設けられ、他端部に負極外部端子が設けられる。
このような外部端子を有する蓄電装置において、電気部品ユニットは、外装体のサイズに合わせて該外装体の内部空間の略全幅に亘って設けられることがある。これにより、電気部品ユニットの幅方向の一端側に保持された電気部品を蓄電装置の正極外部端子に接続しやすくなり、電気部品ユニットの幅方向の他端側に保持された電気部品を蓄電装置の負極外部端子に接続しやすくなる。
特開2015−041487号公報
ところで、蓄電装置の外装体のサイズは、収容される蓄電素子の個数、個々の蓄電素子の大きさ、隣接する蓄電素子間の間隔などに応じて、所定の規格で定められた複数のサイズの中から選択的に決定されることがある。
しかしながら、このように蓄電装置の外装体のサイズが複数存在し、外装体のサイズに合わせて電気部品ユニットの寸法が決定される場合、外装体のサイズ毎に異なる電気部品ユニットを個別に設計及び生産しなければならない。
また、電気部品ユニットの寸法が異なれば、電気部品の組付け位置も変わり得るため、電気部品ユニットの寸法に合わせて、電気部品の組み付け方を変えなければならないことがある。
したがって、外装体のサイズに合わせて異なる電気部品ユニットを用いる場合、電気部品ユニットの生産性の悪化を招くことから、蓄電装置の生産効率に関して改善の余地がある。
そこで、本発明は、電気部品ユニットを有する蓄電装置の生産効率の向上を図ることを課題とする。
本発明は、
蓄電素子を収容する外装体と、
前記外装体に収容され、所定方向に関して複数の寸法の中から選択された所定寸法を有する電気部品ユニットと、を備え、
前記電気部品ユニットは、前記所定方向に沿って1列に重ねられることで該列の全長が前記所定寸法になる複数のサブユニットを備え、
前記複数のサブユニットの少なくとも1つは、前記複数の寸法のいずれが選択された場合にも用いられる共通サブユニットである、蓄電装置を提供する。
この発明によれば、電気部品ユニットを構成する複数のサブユニットが所定方向に1列に重ねられることで、該所定方向に関して、外装体の寸法等に応じて選択された所定寸法を有する電気部品ユニットを容易に構築できる。また、複数のサブユニットの少なくとも1つが共通化されることで、蓄電装置の生産効率の向上を図ることができる。さらに、サブユニットの共通化によって、電気部品ユニットの初期設計及び設計変更の簡素化及び時間短縮を図ることができる。また、電気部品ユニットが複数のサブユニットに分割されることで、各サブユニットが小型化されるため、サブユニットの成形に用いられる成形機の小型化が図られる。
また、本発明は、
蓄電素子を収容する外装体と、
前記外装体に収容され、所定方向に関して複数の寸法の中から選択された所定寸法を有する電気部品ユニットと、を備え、
前記電気部品ユニットは、前記所定方向に沿って1列に重ねられることで該列の全長が前記所定寸法になる複数のサブユニットを備え、
前記複数のサブユニットは、
前記複数の寸法のいずれが選択された場合にも用いられる第1及び第2共通サブユニットと、
前記複数の寸法の選択に応じて用いられ、前記所定方向において前記第1及び第2共通サブユニット間に配置されるスペーサと、を含む、蓄電装置を提供する。
なお、本明細書において、「スペーサ」が電気部品ユニットの複数の寸法の選択に応じて用いられるということは、電気部品ユニットの寸法の選択によっては、スペーサが1つも用いられなかったり、電気部品ユニットの寸法の選択に応じた個数のスペーサが用いられたり、電気部品ユニットの寸法の選択に応じた寸法を有するスペーサが用いられたりすることを意味する。
この発明によれば、電気部品ユニットを構成する第1及び第2共通サブユニットを含む複数のサブユニットが所定方向に1列に重ねられ、必要に応じて、第1及び第2共通サブユニット間に配置されるスペーサが追加又は省略されたり、スペーサの寸法が変更されたりすることで、前記所定方向に関して、外装体の寸法等に応じて選択された所定寸法を有する電気部品ユニットを容易に構築できる。また、少なくとも2つのサブユニットが共通化されることで、蓄電装置の生産効率の向上を図ることができる。さらに、サブユニットの共通化によって、電気部品ユニットの初期設計及び設計変更の簡素化及び時間短縮を図ることができる。また、電気部品ユニットが複数のサブユニットに分割されることで、各サブユニットが小型化されるため、サブユニットの成形に用いられる成形機の小型化が図られる。
さらに、本発明は、
蓄電素子を収容する外装体と、
前記外装体に収容され、所定方向に関して複数の寸法の中から選択された所定寸法を有する電気部品ユニットと、を備え、
前記電気部品ユニットは、前記所定方向に沿って1列に重ねられることで該列の全長が前記所定寸法になる複数のサブユニットを備え、
前記複数のサブユニットは、
前記複数の寸法のいずれが選択された場合にも用いられる共通サブユニットと、
前記所定方向において前記共通サブユニットの一方側に配置され、正極外部端子に接続される電気部品を有する正極側サブユニットと、
前記所定方向において前記共通サブユニットの他方側に配置され、負極外部端子に接続される電気部品を有する負極側サブユニットと、を含む、蓄電装置を提供する。
この発明によれば、電気部品ユニットを構成する共通サブユニット、正極側サブユニット及び負極側サブユニットを含む複数のサブユニットが所定方向に1列に重ねられ、必要に応じて、正極側及び負極側サブユニットの一方又は両方の寸法が変更されたり、正極側及び負極側サブユニットの一方又は両方と共通サブユニットとの間にスペーサを介在させたりすることで、前記所定方向に関して、外装体の寸法等に応じて選択された所定寸法を有する電気部品ユニットを容易に構築できる。また、少なくとも1つのサブユニットが共通化されることで、蓄電装置の生産効率の向上を図ることができる。さらに、サブユニットの共通化によって、電気部品ユニットの初期設計及び設計変更の簡素化及び時間短縮を図ることができる。また、電気部品ユニットが複数のサブユニットに分割されることで、各サブユニットが小型化されるため、サブユニットの成形に用いられる成形機の小型化が図られる。
以上の発明において、前記サブユニットのそれぞれは、前記所定方向に隣接するサブユニットを前記所定方向に位置決めする位置決め部を備えることが好ましい。これにより、複数のサブユニットが相互に位置決めされることで、電気部品ユニットの寸法を容易に調整できる。
また、前記サブユニットのそれぞれが前記位置決め部を備える場合、前記位置決め部は、前記所定方向に隣接する2つの前記サブユニットのうち一方のサブユニットに設けられた第1係合部と、他方のサブユニットにおいて前記所定方向に並べて設けられ、前記第1係合部に選択的に係合される複数の第2係合部とを備えてもよい。この場合、複数の第2係合部に対して第1係合部を選択的に係合させることで、前記所定方向における隣接するサブユニット間の相対位置を、スペーサを用いることなく段階的に切り換えることができる。したがって、スペーサの廃止によって部品点数の低減を図りつつ、電気部品ユニットの寸法を容易に調整できる。
さらに、本発明は、
少なくとも1つの共通サブユニットを含む複数のサブユニットを備えた電気部品ユニットの所定方向の寸法として定められた複数の寸法の中からいずれか1つの寸法を選択し、
前記複数のサブユニットを前記所定方向に沿って1列に重ねることで、前記電気部品ユニットの前記所定方向の寸法を前記選択された寸法に調整し、
前記選択された寸法に調整された前記電気部品ユニットを、蓄電素子と共に外装体に収容する、蓄電装置の製造方法を提供する。
この発明によれば、電気部品ユニットを構成する複数のサブユニットを所定方向に1列に重ねることで、該所定方向における電気部品ユニットの寸法を、複数の寸法の中から選択した寸法に容易に調整できる。そのため、好適な寸法に調整された電気部品ユニットを外装体に適切に収容できる。また、複数のサブユニットの少なくとも1つが共通化されることで、蓄電装置の生産効率の向上を図ることができる。さらに、サブユニットの共通化によって、電気部品ユニットの初期設計及び設計変更の簡素化及び時間短縮を図ることができる。また、電気部品ユニットが複数のサブユニットに分割されることで、各サブユニットが小型化されるため、サブユニットの成形に用いられる成形機の小型化が図られる。
本発明によれば、電気部品ユニットを構成する複数のサブユニットの少なくとも1つが共通化されることで、蓄電装置の生産効率の向上を図ることができる。
本発明の第1実施形態に係る蓄電装置を示す斜視図。 図1に示す蓄電装置の分解斜視図。 外装体に蓄電素子が収容された状態における蓄電装置の分解斜視図。 外装体の内部を示す平面図。 電気部品ユニットの分解斜視図。 電気部品ユニットの分解平面図。 電気部品ユニットを下方から見た斜視図。 外装体の内部を示す図4のA−A線断面図。 スペーサを省略した電気部品ユニットの分解平面図。 図9に示す電気部品ユニットを備えた蓄電装置における外装体の内部を示す平面図。 図10に示す蓄電装置の外装体の内部を示す図10のB−B線断面図。 寸法が縮小されたスペーサを有する電気部品ユニットの分解平面図。 本発明の第2実施形態に係る蓄電装置を示す分解斜視図。 図13に示す蓄電装置よりもサイズが大きな蓄電装置を示す分解斜視図。 本発明の第3実施形態に係る蓄電装置の電気部品ユニットを示す断面図。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る蓄電装置を実施形態毎に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」、「側」、「端」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。つまり、それらの用語は、添付図面に示される蓄電装置の姿勢における方向を示すものであり、必ずしも実際の使用状態における方向と一致するものでない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
[第1実施形態]
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る蓄電装置としての組電池(電池モジュール)1Aを示す。組電池1Aは、蓄電素子としての単電池(電池セル)10と、単電池10を収容する外装体2Aと、単電池10と共に外装体2Aに収容される電気部品ユニット30Aとを備えている。
図1及び図2に示す組電池1Aの外装体2Aは、所定の規格で定められた複数のサイズの中から選択的に決定されたサイズを有するものである。外装体2Aは、上面が開口した箱形のケース本体3Aと、該ケース本体3Aの上面開口を塞ぐ蓋体7Aとを備えている。ケース本体3A及び蓋体7Aの材料としては、例えば樹脂が用いられるが、これらの材料は特に限定されるものでない。
ケース本体3Aは、水平に延びる所定の横方向Xに直角に配置されて互いに対向する一対の側面部3a,3bと、横方向Xに直角な水平方向に延びる所定の縦方向Yに直角に配置されて互いに対向する前面部3c及び後面部3dと、上下方向Zに直角に配置された下面部3eとを備えている。下面部3eは略矩形とされている。一対の側面部3a,3bは、横方向Xにおける下面部3eの両縁部からそれぞれ立ち上がるように設けられている。前面部3c及び後面部3dは、縦方向Yにおける下面部3eの両縁部からそれぞれ立ち上がるように設けられている。一対の側面部3a,3b、前面部3c及び後面部3dの上縁は、全体として矩形になるように相互に連なっており、全周に亘って上下方向Zの同じ高さに配置されている。
図2に示すように、ケース本体3Aの内部には、複数の仕切壁4が横方向Xに間隔を空けて設けられている。各仕切壁4は、下面部3eから立ち上がるように設けられ(図8参照)、側面部3a,3bに平行に配置されている。仕切壁4の上縁は、上下方向Zにおいてケース本体3Aの上縁よりも低く配置されている。横方向Xに隣接する仕切壁4間には、それぞれ単電池10を収容する収容空間5が形成されている。
これにより、各収容空間5に収容された単電池10は、一対の仕切壁4によって横方向Xに位置決めされると共に、隣接する単電池10間が仕切壁4によって電気的に絶縁されている。また、各単電池10は、前面部3cと後面部3dによって縦方向Yに位置決めされる。全ての収容空間5に単電池10が収容されることにより、ケース本体3A内には、複数の単電池10が仕切壁4を挟んで横方向Xに重ねられた状態で収容される。
蓋体7Aは、ケース本体3Aの上面開口の形状及び大きさに合わせて、略矩形に形成されている。蓋体7Aは、ケース本体3Aの上面開口の周縁部に、例えば接着、溶接又はボルトで固定される。蓋体7Aには、正極及び負極外部端子8,9が上面側に露出するように取り付けられている。正極外部端子8は、横方向Xにおける蓋体7Aの一方側の端部近傍に設けられ、負極外部端子9は、他方側の端部近傍に設けられている。
本実施形態では、上記の複数のサイズのうち図1及び図2に示す組電池1Aの外装体2Aとは異なるサイズを有する組電池の外装体においても、ケース本体及び蓋体の縦方向Y及び上下方向Zの寸法は図1及び図2に示す外装体2Aと同じであり、ケース本体及び蓋体の横方向Xの寸法のみがサイズ毎に異なっている。
図1及び図2に示すサイズの外装体2Aを有する組電池1Aでは、ケース本体3A内に9枚の仕切壁4が設けられることで、8個の単電池10が外装体2Aに収容されているが、他のサイズの外装体を有する組電池では、外装体の横方向Xの寸法が異なることにより、ケース本体内に設けられる仕切壁4の枚数、及び外装体に収容される単電池10の個数が異なる。
なお、本実施形態では、外装体に収容される全ての単電池10が同じものであり、外装体のサイズが異なっても同じ単電池10が用いられるが、寸法の異なる複数の単電池10が同じ外装体に収容されたり、外装体のサイズによって単電池10の寸法が異なったりしてもよい。
また、本実施形態では、外装体のサイズによって、収容される単電池10の個数が異なるが、外装体のサイズによって、収容される単電池10の寸法を異ならせてもよい。さらに、本実施形態では、横方向Xに隣接する単電池10間に仕切壁4が介在するが、ケース本体3Aにおいて仕切壁4を廃止して、ケース本体3Aとは別体のセパレートプレートを単電池10間に介在させたり、単電池10同士が仕切壁やセパレートプレートを介することなく直接接するようにしたりしてもよい。またさらに、本実施形態では、単電池10が1列に並べて配置されるが、単電池10は複数列に並べて配置されてもよい。
図2に示される単電池10は、例えば、リチウムイオン二次電池のような非水電解質二次電池である。単電池10の上面には、長手方向両端部に正極端子11と負極端子12が設けられ、長手方向中央部に安全弁14が設けられている。単電池10の各端子11,12は、別の単電池10の端子11,12にバスバー26,27を介して電気的に接続されている。図2に示すサイズの組電池1Aにおいて、8個の単電池10がバスバー26,27を介して電気的に接続されることによって、横方向Xに隣接する一対の単電池10からなる並列回路が4組形成されると共に、これらの並列回路同士は直列に接続されている。
横方向Xの最も一端側(図2の左側)に配置される2個の単電池10の負極端子12は、バスバー27及び後述の電気部品70,71を介して負極外部端子9に接続され、横方向Xの最も他端側(図2の右側)に配置される2個の単電池10の正極端子11は、バスバー27及び後述の電気部品74,75,76,77を介して正極外部端子8に接続される。
このように単電池10の端子11,12を外部端子8,9側に接続するために用いられる各バスバー27は、単電池10の端子11,12の上面に沿って横方向Xに延びるように配置される第1接合面部27aと、第1接合面部27aの横方向Xの先端部から立ち上がる立ち上がり面部27bと、立ち上がり面部27bの上端部から横方向Xに延びるように配置される第2接合面部27cと、第2接合面部27cから下方に突出したねじ部27d(図8参照)とを備えている。
複数のバスバー26,27は、バスバーフレーム20Aによって一体的に支持される。バスバーフレーム20Aは、略矩形の板状部材である。バスバーフレーム20Aは、上下方向Zに直角に配置された姿勢で外装体2Aに収容される。バスバーフレーム20Aは例えば樹脂からなるが、バスバーフレーム20Aの材料は特に限定されるものでない。
バスバーフレーム20Aは、ケース本体3A内において単電池10の上面に載置される。バスバーフレーム20Aには、単電池10の端子11,12の位置に合わせて複数のバスバー用開口部22が設けられており、単電池10の安全弁14の位置に合わせてガス排出用開口部24が設けられている。これにより、単電池10の上面にバスバーフレーム20Aが載置された状態において、バスバー用開口部22に単電池10の端子11,12が臨むように配置され、ガス排出用開口部24に安全弁14が臨むように配置される。
バスバー用開口部22に臨む単電池10の端子11,12には、バスバー26,27が例えば溶接によって固定される。各バスバー用開口部22の内周部には、単電池10の上面と端子11,12との間を絶縁する上部ガスケット13が係合される。
バスバーフレーム20Aは、横方向X及び縦方向Yに関して、ケース本体3Aの内部空間と略同じ長さを有する。これにより、バスバーフレーム20Aは、ケース本体3Aの内部に隙間無く収められる。したがって、ケース本体3Aに収容されたバスバーフレーム20Aの横方向Xの両端部は、ケース本体3Aの側面部3a,3bの内面にそれぞれ当接し(図8参照)、縦方向Yの両端部は、ケース本体3Aの前面部3c及び後面部3dの内面にそれぞれ当接する。
このように、バスバーフレーム20Aの横方向X及び縦方向Yの寸法は、ケース本体3Aに合わせた寸法とされている。つまり、ケース本体と同様、バスバーフレームの横方向Xの寸法は、外装体のサイズ毎に異なり、縦方向Yの寸法及び上下方向Zの厚みは、外装体のサイズによらず均一とされている。
図3に示すように、電気部品ユニット30Aは、複数の電気部品70,71,72,73,74,75,76,77(70〜77)をユニット化したものである。本実施形態では、電気部品70〜77として、シャント抵抗器71、制御基板72、コネクタ73、リレーユニット75、ヒューズ77、負極外部端子9に電気的に接続されるバスバー70、正極外部端子8に電気的に接続されるバスバー74、リレーユニット75とヒューズ77とを電気的に接続するバスバー76が設けられている。
電気部品ユニット30Aは、ケース本体3Aに先に収容された単電池10及びバスバーフレーム20A及びバスバー26,27の上側からケース本体3A内に挿入される。その後、ケース本体3Aの上面開口が蓋体7Aで閉じられることにより、外装体2Aに電気部品ユニット30Aが収容される。この収容状態において、電気部品ユニット30Aは、上下方向Zにおいて単電池10及びバスバーフレーム20Aと蓋体7Aとの間に配置される(図8参照)。
電気部品ユニット30Aは、全体として扁平な略矩形のユニットである。電気部品ユニット30Aは、上下方向Zに直角に配置された姿勢で外装体2Aに収容される。電気部品ユニット30Aは、横方向X及び縦方向Yに関して、ケース本体3Aの内部空間と略同じ長さを有する。
これにより、図4に示すように、電気部品ユニット30Aは、横方向X及び縦方向Yにおける隙間が生じることなくケース本体3Aの内部に収められる。したがって、ケース本体3Aに収容された電気部品ユニット30Aの横方向Xの両端部は、ケース本体3Aの側面部3a,3bの内面にそれぞれ当接し、縦方向Yの両端部は、ケース本体3Aの前面部3c及び後面部3dの内面にそれぞれ当接する。
このように、電気部品ユニット30Aの横方向X及び縦方向Yの寸法Lx,Lyは、ケース本体3Aに合わせた寸法とされている。つまり、電気部品ユニットの横方向Xの寸法Lxは、ケース本体と同様、外装体のサイズ毎に異なり、図4に示される電気部品ユニット30Aは、横方向Xに関して、ケース本体3Aの寸法に合わせて複数の寸法Lxの中から選択された所定寸法L1を有する。また、電気部品ユニットの縦方向Yの寸法Ly及び上下方向Zの寸法Lz(図8参照)は、外装体のサイズによらず均一とされている。
図5及び図6に示すように、電気部品ユニット30Aは、複数のサブユニット31,32,33に分割されている。具体的に、電気部品ユニット30Aを構成するサブユニットは、第1共通サブユニット31、第2共通サブユニット32、及びスペーサ33である。
第1共通サブユニット31、スペーサ33、第2共通サブユニット32は、横方向Xに沿ってこの順で1列に重ねて配置される。このように横方向Xに重ねられることで形成される第1共通サブユニット31、スペーサ33、第2共通サブユニット32の列の全長は、電気部品ユニット30Aの上記の所定寸法L1(図4及び図8参照)となる。
第1及び第2共通サブユニット31,32は、電気部品ユニット30Aの横方向Xの寸法Lxとしていずれの寸法が選択された場合にも用いられる。電気部品70〜77は、第1及び第2共通サブユニット31,32に設けられている。第1及び第2共通サブユニット31,32の具体的な構成は次の通りである。
第1共通サブユニット31は、バスバー70、シャント抵抗器71、制御基板72及びコネクタ73と、これらの電気部品70,71,72,73(70〜73)を保持するホルダ40とを備えている。
ホルダ40は、電気部品ユニット30Aの横方向Xの一方側の端部を構成するベース部41と、該ベース部41から横方向Xの他方側へ張り出す庇部42とを備えている。
ベース部41は、縦方向Yに細長い形状を有する。ベース部41は、横方向Xに直角に配置されて互いに対向する一対の長側面部41a,41bと、縦方向Yに直角に配置された互いに対向する一対の短側面部41c,41dと、上下方向Zに直角に配置された上面部41eとを備えている。
図4に示すように、ベース部41の一方の短側面部41cは、ケース本体3Aの前面部3cに当接し、他方の短側面部41dは、ケース本体3Aの後面部3dに当接する。また、ベース部41の一方の長側面部41aは、ケース本体3Aの一方の側面部3aに当接し、他方の長側面部41bは、スペーサ33に当接することで、スペーサ33を横方向Xに位置決めする位置決め部として機能する。
図5及び図6に示すように、上面部41eには凹部41fが設けられており、該凹部41fに、バスバー70の一端部とシャント抵抗器71が収容されている。バスバー70の一端部は、シャント抵抗器71の一端部と共に、ボルト81によって凹部41fの底部41g(図7参照)に固定されている。バスバー70の他端部は、組電池1Aの負極外部端子9(図4参照)に接合される。シャント抵抗器71の他端部は、凹部41fの底部41gに設けられた開口部41h(図6及び図7参照)に臨むように配置され、上述したバスバー27のねじ部27dに螺合されたボルト82によって、バスバー27の第2接合面部27cに接合される(図8参照)。
庇部42は、ベース部41の上面部41eと同一面上に、上面部41eに連なるように設けられている。庇部42は、縦方向Yにおいてベース部41よりも短く形成されており、縦方向Yにおいてベース部41の中央部よりも一方側にずらして配置されている。庇部42の上面には制御基板72が取り付けられている。制御基板72の上面には、各種センサに接続されるコネクタ73が設けられている。
第2共通サブユニット32は、バスバー74、リレーユニット75、バスバー76及びヒューズ77と、これらの電気部品74,75,76,77(74〜77)を保持するホルダ50とを備えている。
ホルダ50は、平面視で略矩形の全体形状を有する。ホルダ50は、横方向Xに直角に配置されて互いに対向する一対の側面部50a,50bと、縦方向Yに直角に配置された互いに対向する一対の側面部50c,50dと、上下方向Zに直角に配置された上面部50eとを備えている。
図4に示すように、ホルダ50の縦方向Yの一方側に配置される側面部50cは、ケース本体3Aの前面部3cに当接し、他方側に配置される側面部50dは、ケース本体3Aの後面部3dに当接する。また、ホルダ50の横方向Xの一方側に配置される側面部50aは、ケース本体3Aの一方の側面部3aに当接し、他方側に配置される側面部50bは、スペーサ33に当接することで、スペーサ33を横方向Xに位置決めする位置決め部として機能する。
図6に示すように、スペーサ33に当接するホルダ50の側面部50bには、スペーサ33に係合可能な例えば一対の係合凸部54が突出して設けられている。
図5及び図6に示すように、上面部50eには、相互に連通された第1、第2及び第3凹部50f,50g,50hが設けられている。これらの凹部50f,50g,50hの底部50jには、内面にねじ切りされた複数のねじ部50l(図7参照)が設けられている。
第1凹部50fは、上面部50eにおける縦方向Yの一端側(図6の上側)において横方向Xに延びるように細長く形成されている。第1凹部50fには、ヒューズ77とバスバー76が収容されている。ヒューズ77の一端部は、凹部50f,50g,50hの底部50jに設けられた開口部50kに臨むように配置され、上述したバスバー27のねじ部27dに螺合されたボルト86によって、バスバー27の第2接合面部27cに接合される(図8参照)。
図5〜図8に示すように、ヒューズ77の他端部は、バスバー76の一端部と共に、ホルダ50のねじ部50l(図7及び図8参照)に螺合されたボルト85によってホルダ50に固定されている。バスバー76の他端部は、リレーユニット75のタブ75aと共に、ホルダ50のねじ部50lに螺合されたボルト84によってホルダ50に固定されている。
第2凹部50gは、第1凹部50fよりも縦方向Yの中央部側に配置されている。第2凹部50gには、リレーユニット75とバスバー74の一端側が収容されている。バスバー74の一端部は、リレーユニット75のタブ75bと共に、ホルダ50のねじ部50l(図7及び図8参照)に螺合されたボルト83によってホルダ50に固定されている。バスバー74の他端部は、組電池1Aの正極外部端子8(図4参照)に接合される。
第3凹部50hは、縦方向Yにおいて、第2凹部50gを挟んで第1凹部50fとは反対側に配置されている。第3凹部50hは、横方向Xの一方の側面部50b側、及び縦方向Yの一方の側面部50c側に開放されている。
スペーサ33は、電気部品ユニットの横方向Xの寸法Lxに応じて用いられるものである。本実施形態では、横方向Xに関して、電気部品ユニットの寸法Lxに応じて異なる寸法を有するスペーサ33が用いられ、電気部品ユニットの寸法Lxが最も小さな寸法L2(図10及び図11参照)であるときは、スペーサ33が省略される。
なお、本実施形態では、スペーサ33が用いられる場合、スペーサ33の個数は常に1つとされるが、電気部品ユニットの寸法Lxに応じて、複数のスペーサ33が用いられるようにしてもよい。この場合、スペーサ33の個数を調整することで、電気部品ユニットの寸法Lxを調整できる。複数のスペーサ33が用いられる場合、横方向Xに関して、全てのスペーサ33を同じ寸法としてもよいし、寸法の異なる複数種類のスペーサを用いてもよい。
スペーサ33は、上下方向Zに直角に配置される略矩形のプレート部60と、該プレート部60の周縁部に沿って設けられた方形枠状のフレーム部61とを備えている。フレーム部61は、横方向Xに直角に配置されて互いに対向する一対の側面部62,64と、縦方向Yに直角に配置されて互いに対向する一対の側面部63,65とを備えている。スペーサ33は、横方向Xにおいて第1共通サブユニット31のホルダ40のベース部41と第2共通サブユニット32のホルダ50との間に配置される。
図4に示すように、スペーサ33の縦方向Yの一方側に配置される側面部63は、ケース本体3Aの前面部3cに当接し、他方側に配置される側面部65(図5及び図6参照)は、ケース本体3Aの後面部3dに当接する。また、スペーサ33の横方向Xの一方側に配置される側面部62は、第1共通サブユニット31のベース部41の長側面部41bに当接し、スペーサ33の横方向Xの他方側に配置される側面部64は、第2共通サブユニット32のホルダ50の側面部50b(図5及び図6参照)に当接する。
これにより、横方向Xにおいて、スペーサ33の一方の側面部62は、第1共通サブユニット31とスペーサ33を横方向Xにおいて相互に位置決めする位置決め部として機能し、スペーサ33の他方の側面部64は、第2共通サブユニット32とスペーサ33を横方向Xにおいて相互に位置決めする位置決め部として機能する。
図6に示すように、第1共通サブユニット31のベース部41に位置決めされるスペーサ33の側面部62には、ベース部41に係合可能な例えば一対の係合凸部66が突出して設けられている。図4及び図8に示すように、係合凸部66は、ベース部41の長側面部41bに設けられた貫通穴44に挿通されることで長側面部41bを横方向Xに貫通するように設けられる。係合凸部66の先端部は、自然状態において貫通穴44よりも大径とされており、これにより、貫通穴44からの係合凸部66の抜け止めが果たされている。
図5に示すように、第2共通サブユニット32のホルダ50に位置決めされるスペーサ33の側面部64には、例えば一対の貫通穴68が設けられている。また、図6及び図7に示すように、スペーサ33のプレート部60の周縁部における側面部64の各貫通穴68に隣接する部分には、切欠部60aが設けられている。
図7及び図8に示すように、スペーサ33の側面部64の各貫通穴68には、第2共通サブユニット32の係合凸部66が挿通される。これによりスペーサ33の側面部64を横方向Xに貫通した係合凸部66の先端部は、自然状態において貫通穴68よりも大径とされており、これにより、貫通穴68からの係合凸部66の抜け止めが果たされている。
以上のように第1共通サブユニット31、スペーサ33及び第2共通サブユニット32が横方向Xに相互に位置決めされることにより、電気部品ユニット30Aの横方向Xの寸法Lxを所定寸法L1に容易に調整できる。
図3、図4及び図8に示すように、第1共通サブユニット31、スペーサ33及び第2共通サブユニット32が相互に係合された状態において、第1共通サブユニット31のベース部41から横方向Xに延びる庇部42は、スペーサ33及び第2共通サブユニット32の一部を上側から覆うように配置される。つまり、庇部42は、横方向Xにおいて、スペーサ33の全幅と、第2共通サブユニット32の一部とにオーバラップして配置される。
このように横方向Xにおいてスペーサ33及び第2共通サブユニット32とオーバラップするように配置された庇部42は、制御基板72及びコネクタ73の取付けスペースとして利用されている。これにより、横方向Xにおける第1共通サブユニット31のベース部41の寸法の縮小を図りつつ、第1共通サブユニット31における制御基板72及びコネクタ73の取付けスペースの拡大を図ることができる。
図9〜図11に示すように、複数のサイズの中から最小のサイズが選択された外装体2Bを備えた組電池1Bでは、外装体2Bのサイズに合わせて、電気部品ユニット30Bの横方向Xの寸法Lxとして最小寸法L2が選択される。
図11に示すように、最小サイズを有する外装体2Bでは、上述した外装体2A(図2及び図8参照)に比べて横方向Xの寸法が小さいことにより、ケース本体3Bの仕切壁4の枚数及び単電池10の個数が減少されている。具体的には、例えば、仕切壁4は5枚、単電池10は4個とされている。また、横方向Xに関して、バスバーフレーム20Bの寸法も、外装体2Bのサイズに合わせて縮小されている。
図9に示すように、最小寸法L2を有する電気部品ユニット30Bでは、上述のスペーサ33(図2〜図8参照)は省略され、上述の構成を有する第1共通サブユニット31と第2共通サブユニット32とで電気部品ユニット30Bが構成される。
図10及び図11に示すように、第1及び第2共通サブユニット31,32は、第1共通サブユニット31のベース部41の長側面部41bと、第2共通サブユニット32のホルダ50の側面部50bとが当接することで、横方向Xにおいて相互に位置決めされる。
第1共通サブユニット31のベース部41の長側面部41bに設けられた一対の貫通穴44には、それぞれ第2共通サブユニット32の係合凸部54が挿通されており、これにより、一対の係合凸部54がベース部41の長側面部41bを横方向Xに貫通している。これによって、第1共通サブユニット31と第2共通サブユニット32は、相互に係合されている。
この係合状態において、第1共通サブユニット31のベース部41から横方向Xに延びる庇部42は、第2共通サブユニット32を上側から覆うように配置される。庇部42並びにこれに取り付けられた制御基板72及びコネクタ73は、第2共通サブユニット32及びこれに取り付けられた各種電気部品74〜77と横方向Xにオーバラップして配置される。また、第1共通サブユニット31のベース部41と第2共通サブユニット32との間にスペーサ33が介在しないことにより、ベース部41に取り付けられたシャント抵抗器71及びバスバー70は、第2共通サブユニット32に取り付けられた各種電気部品74〜77に対して横方向Xに接近して配置される。
このように、電気部品ユニット30Bに設けられた全ての電気部品70〜77が横方向Xにコンパクトに配置されることで、所望の電気部品70〜77を全て電気部品ユニット30Bに設けつつ、電気部品ユニット30Bを最小寸法L2に形成することができる。
図2〜図8に示す第1サイズの電気部品ユニット30A、及び、図9〜図11に示す第2サイズの電気部品ユニット30Bと比べて、横方向Xの寸法Lxが異なる電気部品ユニットでは、第1サイズの電気部品ユニット30Aのスペーサ33と比べて横方向Xの寸法が異なるスペーサが用いられる。
図12は、横方向Xの寸法Lxが第2サイズの寸法(最小寸法)L2(図10及び図11参照)よりも大きく、第1サイズの寸法L1(図4及び図8参照)よりも小さい第3サイズの電気部品ユニット30Cを示す。この電気部品ユニット30Cでは、第1サイズの電気部品ユニット30Aのスペーサ33(図6参照)に比べて横方向Xの寸法が小さなスペーサ33Cが用いられる。
このスペーサ33は、横方向Xの寸法を除けば、第1サイズの電気部品ユニット30Aのスペーサ33と同様の構成を有している。したがって、スペーサ33Cは、第1及び第2共通サブユニット31,32に対して上記と同様に位置決め及び係合される。このように第1及び第2共通サブユニット31,32及びスペーサ33Cが相互に位置決めされることで、電気部品ユニット30Cの横方向Xの寸法は、第1サイズの寸法L1(図4及び図8参照)よりも小さく、第2サイズの寸法(最小寸法)L2(図10及び図11参照)よりも大きな所定寸法となる。
以上の第1実施形態によれば、電気部品ユニット30A,30B,30Cを構成する第1及び第2共通サブユニット31,32が横方向Xに重ねられ、外装体のサイズに応じた寸法のスペーサ33,33Cが第1及び第2共通サブユニット31,32間に介在されたり、スペーサが省略されたりすることで、横方向Xに関して、外装体のサイズに応じて選択された所定寸法Lxを有する電気部品ユニット30A,30B,30Cを容易に構築できる。
また、電気部品ユニット30A,30B,30Cの構成要素として、第1及び第2共通サブユニット31,32を共通化できる。スペーサ33,33Cとしては、横方向Xの寸法が異なる複数種類を用意する必要があるが、これらのスペーサにおける寸法以外の構成は共通しており、簡素であることから、スペーサの生産性の悪化は抑制される。
さらに、電気部品70〜77が設けられる第1及び第2共通サブユニット31,32が共通化されることで、電気部品ユニットの寸法としていずれの寸法が選択された場合にも、同じ電気部品70〜77が同じサブユニット31,32に組み付けられることになり、スペーサ33,33Cには電気部品を組み付ける必要がない。そのため、電気部品ユニットの寸法に応じて異なるスペーサを用いる点を除けば、常に同様の態様で電気部品ユニットを組み立てることができる。
したがって、電気部品ユニット30A,30B,30Cの生産性を高めることができ、これにより、組電池1Aの生産効率の向上を図ることができる。また、第1及び第2共通サブユニット31,32が共通化されることで、これらの量産化が可能になり、これにより、生産コストの低減を図ることができる。
さらに、第1及び第2共通サブユニット31,32の共通化によって、電気部品ユニット30A,30B,30Cの初期設計及び設計変更の簡素化及び時間短縮を図ることができる。
また、電気部品ユニット30A,30B,30Cが2つ又は3つのサブユニット31,32,33,33Cに分割されることで、各サブユニットを横方向Xにコンパクトに形成できるため、第1及び第2共通サブユニット31,32のホルダ40,50及びスペーサ33,33Cの成形に用いられる成形機の小型化が図られる。
なお、第1実施形態において、電気部品ユニットは、第1及び第2共通サブユニット31,32及びスペーサ33,33C以外の何らかのサブユニットを更に備えてもよい。
[第2実施形態]
図13及び図14の概略図を参照しながら、本発明の第2実施形態に係る蓄電装置としての組電池201A,201Bについて説明する。
第1実施形態と同様、組電池201A,201Bは、蓄電素子としての単電池(図示せず)と、単電池を収容する外装体202A,202Bと、単電池と共に外装体202A,202Bに収容される電気部品ユニット230A,230Bとを備えている。
外装体のサイズは、所定の規格に従って複数定められており、図13及び図14に示す各組電池201A,201Bの外装体202A,202Bは、前記複数のサイズの中から選択的に決定されたサイズを有するものである。
外装体202A,202Bは、上面が開口した箱形のケース本体203A,203Bと、該ケース本体203A,203Bの上面開口を塞ぐ蓋体207A,207Bとを備えている。ケース本体203A,203B及び蓋体207A,207Bの材料としては、例えば樹脂が用いられるが、これらの材料は特に限定されるものでない。
ケース本体203A,203Bは、第1実施形態と同様、水平に延びる所定の横方向Xに直角に配置されて互いに対向する一対の側面部203a,203bと、横方向Xに直角な水平方向に延びる所定の縦方向Yに直角に配置されて互いに対向する前面部203c及び後面部203dと、上下方向Zに直角に配置された略矩形の下面部203eとを備えている。このケース本体203A,203Bに、複数の角形の単電池が横方向Xに重ねられた状態で収容される。
蓋体207A,207Bは、ケース本体203A,203Bの上面開口の形状及び大きさに合わせて、略矩形に形成されている。蓋体207A,207Bは、ケース本体203A,203Bの上面開口の周縁部に、例えば接着、溶接又はボルトで固定される。蓋体207A,207Bには、正極及び負極外部端子208,209が上面側に露出するように取り付けられている。正極外部端子208は、横方向Xにおける蓋体207A,207Bの一方側の端部近傍に設けられ、負極外部端子209は、他方側の端部近傍に設けられている。
図13及び図14に示す外装体202A,202Bを含めて、いずれのサイズの外装体においても、ケース本体及び蓋体の縦方向Y及び上下方向Zの寸法は均一とされている。ケース本体及び蓋体の横方向Xの寸法は、外装体のサイズ毎に異なり、図14に示すケース本体203B及び蓋体207Bは、図13に示すケース本体203A及び蓋体207Aよりも大きな横方向Xの寸法を有する。
第2実施形態では、外装体のサイズに応じて、収容される単電池の個数が異なるが、収容される単電池の大きさを異ならせてもよい。
外装体202A,202B内において、単電池の上側には、単電池の端子間を接続するバスバー(図示せず)を保持するバスバーフレーム220A,220Bが収容される。バスバーフレーム220A,220Bは、略矩形の板状部材であり、上下方向Zに直角に配置された姿勢で外装体202A,202Bに収容される。バスバーフレーム220A,220Bは例えば樹脂からなるが、バスバーフレーム220A,220Bの材料は特に限定されるものでない。
図示は省略するが、バスバーフレーム220A,220Bには、第1実施形態のバスバーフレーム20A(図2参照)と同様、複数のバスバー用開口部及びガス排出用開口部が設けられている。
バスバーフレーム220A,220Bの横方向X及び縦方向Yの寸法は、ケース本体203A,203Bに合わせた寸法とされている。つまり、ケース本体と同様、バスバーフレームの横方向Xの寸法は、外装体のサイズ毎に異なり、縦方向Yの寸法及び上下方向Zの厚みは、外装体のサイズによらず均一とされている。
電気部品ユニット230A,230Bは、複数の電気部品をユニット化したものである。電気部品ユニット230A,230Bは、ケース本体203A,203Bに先に収容された単電池及びバスバーフレーム220A,220Bの上側からケース本体203A,203B内に挿入される。その後、ケース本体203A,203Bの上面開口が蓋体207A,207Bで閉じられることにより、外装体202A,202Bに電気部品ユニット230A,230Bが収容される。
電気部品ユニット230A,230Bは、全体として扁平な略矩形のユニットである。電気部品ユニット230A,230Bは、上下方向Zに直角に配置された姿勢で外装体202A,202Bに収容される。電気部品ユニット230A,230Bは、横方向X及び縦方向Yに関して、ケース本体203A,203Bの内部空間と略同じ長さを有し、これにより、ケース本体203A,203Bの内部に隙間無く収められる。
電気部品ユニット230A,230Bの横方向X及び縦方向Yの寸法Lx,Lyは、ケース本体203A,203Bに合わせた寸法とされている。つまり、電気部品ユニットの横方向Xの寸法Lxは、ケース本体と同様、外装体のサイズ毎に異なり、図13に示される電気部品ユニット230Aは、横方向Xに関して、ケース本体203Aの寸法に合わせて複数の寸法Lxの中から選択された所定寸法L3を有し、図14に示される電気部品ユニット230Bは、横方向Xに関して、ケース本体203Bの寸法に合わせて複数の寸法Lxの中から選択され、図13の寸法L3よりも大きな別の所定寸法L4を有する。また、電気部品ユニットの縦方向Yの寸法Ly及び上下方向Zの寸法Lzは、外装体のサイズによらず均一とされている。
電気部品ユニット230A,230Bは、複数のサブユニットに分割されている。具体的に、電気部品ユニット230A,230Bを構成するサブユニットは、共通サブユニット231、正極側サブユニット232A,232B及び負極側サブユニット233A,233Bである。
正極側サブユニット232A,232B、共通サブユニット231、負極側サブユニット233A,233Bは、横方向Xに沿ってこの順で1列に重ねて配置される。このように横方向Xに重ねられることで形成されるサブユニット231,232A,232B,233A,233Bの列の全長は、電気部品ユニット230A,230Bの上記の所定寸法L3,L4となる。
共通サブユニット231は、電気部品ユニット230A,230Bの横方向Xの寸法Lxとしていずれの寸法が選択された場合にも用いられる。共通サブユニット231には、例えば制御基板及びコネクタのような電気部品が設けられる。ただし、共通サブユニット231に設けられる電気部品の種類は特に限定されるものでない。
正極側サブユニット232A,232Bは、横方向Xにおいて共通サブユニット231の一方側に配置され、負極側サブユニット233A,233Bは、横方向Xにおいて共通サブユニット231の他方側に配置される。正極側サブユニット232A,232Bには、正極外部端子208に電気的に接続される金属部品が設けられ、負極側サブユニット233A,233Bには、負極外部端子209に電気的に接続される金属部品が設けられる。正極側及び負極側サブユニット232A,232B,233A,233Bに設けられる金属部品の種類は特に限定されるものでないが、その具体例としては、バスバー、リレーユニット、ヒューズ及びシャント抵抗器などが挙げられる。
共通サブユニット231としては、電気部品ユニット230A,230Bの寸法に関わらず同じものが用いられ、これにより、構成部品の共通化が図られている。これに対して、正極側及び負極側サブユニット232A,232B,233A,233Bは、横方向Xに関して、電気部品ユニット230A,230Bの寸法に応じて異なる寸法を有する。例えば、図14に示す電気部品ユニット230Bの正極側サブユニット232B及び負極側サブユニット232Bは、横方向Xに関して、図13に示す電気部品ユニット230Aの正極側サブユニット232A及び負極側サブユニット232Aよりも大きな寸法を有する。
これにより、スペーサを用いることなく、正極側及び負極側サブユニット232A,232B,233A,233B及び共通サブユニット231を横方向Xに重ねるだけで、電気部品ユニット230A,230Bの横方向Xの寸法を調整できる。
なお、正極側及び負極側サブユニット232A,232B,233A,233Bの縦方向Y及び上下方向Zの寸法は、電気部品ユニット230A,230Bの寸法に関わらず均一とされている。
横方向Xに隣接して配置される正極側サブユニット232A,232Bと共通サブユニット231は、相互に横方向Xに位置決めされるように接している。同様に、横方向Xに隣接して配置される負極側サブユニット233A,233Bと共通サブユニット231も、相互に横方向Xに位置決めされるように接している。これらの位置決めのための具体的な構成は特に限定されるものでないが、例えば、第1実施形態と同様に、互いに隣接するサブユニットにおける横方向Xに対向する対向面同士を重ね合わせることで、これらのサブユニットを相互に位置決めしてもよい。
以上の第2実施形態によれば、電気部品ユニット230A,230Bを構成する共通サブユニット231、正極側サブユニット232A,232B及び負極側サブユニット233A,233Bが横方向Xに1列に重ねられ、横方向Xにおける正極側及び負極側サブユニット232A,232B,233A,233Bの各寸法が適宜変更されることで、横方向Xに関して、外装体202A,202Bの寸法に応じて選択された所定寸法Lxを有する電気部品ユニット230A,230Bを容易に構築できる。
また、電気部品ユニット230A,230Bの構成要素として、共通サブユニット231を共通化できる。正極側サブユニット232A,232B及び負極側サブユニット233A,233Bとしては、横方向Xの寸法が異なる複数種類を用意する必要があるが、正極側及び負極側サブユニットのそれぞれにおいて、電気部品が設けられる部分の構成を共通化することは可能であり、これにより、正極側及び負極側サブユニットの生産性の悪化が抑制される。
さらに、電気部品ユニット230A,230Bの横方向Xの寸法としていずれの寸法が選択された場合にも、同じ電気部品を同じ場所に組み付けることで、寸法が異なる正極側及び負極側サブユニット232A,232B,233A,233Bを用いる点を除けば、常に同様の態様で電気部品ユニットを組み立てることができる。
したがって、電気部品ユニット230A,230Bの生産性を高めることができ、これにより、組電池201A,201Bの生産効率の向上を図ることができる。
さらに、共通サブユニット231の共通化によって、電気部品ユニット230A,230Bの初期設計及び設計変更の簡素化及び時間短縮を図ることができる。
また、電気部品ユニット230A,230Bが3つのサブユニット231,232A,232B,233A,233Bに分割されることで、各サブユニットを横方向Xにコンパクトに形成できるため、各サブユニットの成形に用いられる成形機の小型化が図られる。
さらに、横方向Xにおいて、正極側サブユニット232A,232Bは、正極外部端子208と同じ側に配置され、負極側サブユニット233A,233Bは、負極外部端子209と同じ側に配置されるため、正極側サブユニット232A,232Bに設けられた電気部品を正極外部端子208に接続しやすく、負極側サブユニット233A,233Bに設けられた電気部品を負極外部端子209に接続しやすい。
なお、第2実施形態では、横方向Xに関して、電気部品ユニット230A,230Bの寸法Lxに応じて、正極側サブユニット232A,232Bと負極側サブユニット233A,233Bの両方の寸法が異なっているが、一方のサブユニットを共通化して、他方のサブユニットのみの寸法を異ならせるようにしてもよい。また、正極側サブユニット232A,232Bと負極側サブユニット233A,233Bの両方を共通化して、これらのサブユニットの両方又は一方と共通サブユニット231との間に、寸法調整用のスペーサを介在させてもよい。
さらに、第2実施形態において、電気部品ユニットは、共通サブユニット231、正極側サブユニット232A,232B及び負極側サブユニット233A,233B以外の何らかのサブユニットを更に備えてもよい。
[第3実施形態]
図15の概略図を参照しながら、本発明の第3実施形態に係る蓄電装置としての組電池に設けられる電気部品ユニット330について説明する。なお、組電池における電気部品ユニット330以外の構成は、第1実施形態と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
電気部品ユニット330の横方向Xの寸法Lxは、複数の寸法の中から外装体(図示せず)の寸法に応じて選択された所定寸法を有する。電気部品ユニット330は、第1共通サブユニット331と第2共通サブユニット332を備えている。第1共通サブユニット331と第2共通サブユニット332は、横方向Xに並べて配置される。第1共通サブユニット331と第2共通サブユニット332としては、電気部品ユニット330の寸法Lxとしていずれの寸法が選択された場合にも同じものが用いられる。
第1共通サブユニット331は、例えば制御基板72を含む電気部品と、該電気部品を保持するホルダ340とを備えている。ただし、第1共通サブユニット331に設けられる電気部品の種類及び個数は特に限定されるものでない。
ホルダ340は、電気部品ユニット330における横方向Xの一端側に配置されるベース部341と、ベース部341の上端部から横方向Xの他方側へ延びる庇部342とを備えている。ベース部341は、縦方向Yに細長い形状を有する。庇部342の上面側には制御基板72が取り付けられている。庇部342の下面には、第1係合部としての係合凸部344が設けられている。係合凸部344は、横方向Xにおける庇部342の先端部に設けられている。
第2共通サブユニット332は、例えばヒューズ77のような電気部品と、該電気部品を保持するホルダ350とを備えている。ただし、第2共通サブユニット332に設けられる電気部品及び個数は特に限定されるものでない。
ホルダ350は、上下方向Zに直角に配置された扁平な部材である。ホルダ350の上面は、第1共通サブユニット331の庇部342の下面と略同じ高さに配置されている。ホルダ350の上面には、第2係合部としての係合凹部354が横方向Xに複数並べて設けられている。各係合凹部354には、第1共通サブユニット331の係合凸部344が係合可能とされており、係合凸部344は、複数の係合凹部354のいずれか1つに選択的に係合される。係合凸部344と係合凹部354は、相互に係合されることで第1及び第2共通サブユニット331,332を横方向Xに相互に位置決めする位置決め部として機能する。
電気部品ユニット330の横方向Xの寸法Lxは、係合凸部344がいずれの係合凹部354に係合されるかによって変わる。したがって、第2共通サブユニット332に対して第1共通サブユニット331が横方向Xに相対移動することで、第2共通サブユニット332のホルダ350に対して第1共通サブユニット331のベース部341が接近又は離反すると、係合凸部344に係合される係合凹部354が切り換えられ、これにより、電気部品ユニット330の寸法Lxが段階的に縮小又は拡大される。
そのため、例えば、図15(a)に示すように、第1共通サブユニット331のベース部341と第2共通サブユニット332のホルダ350が最も接近した状態において、電気部品ユニット330の横方向Xの寸法LxがL5とされる場合、図15(b)に示すように、ホルダ350からベース部341が離反した状態では、電気部品ユニット330の横方向Xの寸法Lxは、図15(a)の状態での寸法L5よりも大きな寸法L6となる。
以上のように、第3実施形態によれば、第2共通サブユニット332における複数の係合凹部354に対して第1共通サブユニット331の係合凸部344を選択的に係合させることで、横方向Xにおける第1及び第2共通サブユニット331,332間の相対位置を、スペーサを用いることなく段階的に切り換えることができる。したがって、スペーサの廃止によって部品点数の低減を図りつつ、電気部品ユニット330の寸法Lxを容易に調整できる。
なお、第3実施形態では、第1共通サブユニット331に設けられる第1係合部が係合凸部344で構成され、第2共通サブユニット332に設けられる第2係合部が係合凹部354で構成されているが、第1係合部が係合凹部で構成され、第2係合部が係合凸部で構成されてもよい。
また、第3実施形態では、第1係合部344が1つ設けられ、第2係合部354が複数設けられているが、第1係合部が複数設けられ、第2係合部の個数が1つであってもよい。
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の各実施形態では、蓄電装置の外装体の寸法が横方向X(外装体上面の一対の外部端子間を結ぶ方向)に関して複数存在する場合において、これに合わせて電気部品ユニットの横方向X寸法も複数存在する例、すなわち、特許請求の範囲の「所定方向」(電気部品ユニットの寸法に関して複数の寸法が存在する方向)が外装体の横方向Xである例を説明したが、本発明における「所定方向」は、これに限定されるものでなく、例えば、蓄電装置の外装体の横方向Xに直角な方向(縦方向Y又は上下方向Z)であってもよい。
また、上述の各実施形態では、蓄電装置の外装体内に複数の蓄電素子が所定の重ね方向(例えば横方向X)に重ねられる場合において、特許請求の範囲の「所定方向」(電気部品ユニットの寸法に関して複数の寸法が存在する方向)が、蓄電素子の重ね方向に一致する例を説明したが、本発明における「所定方向」は蓄電素子の重ね方向に一致しなくてもよく、例えば、重ね方向に直角な方向(例えば、縦方向Y又は上下方向Z)であってもよい。
さらに、上述の各実施形態では、特許請求の範囲の「所定方向」(電気部品ユニットの寸法に関して複数の寸法が存在する方向)が、角形の蓄電素子が用いられる場合における蓄電素子の端子面(上面)の短辺方向(例えば横方向X)に一致する例を説明したが、本発明における「所定方向」は当該方向に一致しなくてもよく、例えば、角形の蓄電素子の端子面における長辺方向(例えば縦方向Y)、又は、該端子面に直角な方向(例えば上下方向Z)であってもよい。
さらに、上述の各実施形態では、特許請求の範囲の「所定方向」が1つの方向(横方向X)のみである例を説明したが、複数の方向であってもよい。したがって、電気部品ユニットの寸法に関して、例えば上述の実施形態における横方向X、縦方向Y、上下方向Zのうちいずれか2つ又は3つの方向について複数の寸法が存在し、それぞれの方向に関して所定寸法が選択される場合にも、本発明を適用可能である。
また、上述の各実施形態では、電気部品ユニットが1つ又は2つの共通サブユニットを備える例を説明したが、本発明において、電気部品ユニットには、3個以上の共通サブユニットが設けられてもよい。
さらに、上述の各実施形態では、隣接するサブユニット間の接続において、一方のサブユニットの側面部の貫通穴44,68に、他方のサブユニットの係合凸部54,66が差し込まれる例(図8参照)、及び、一方のサブユニットに設けられた複数の係合凹部354に、他方のサブユニットの係合凸部344が選択的に係合される例(図15参照)を説明したが、本発明において、サブユニット間の具体的な接続方法は特に限定されるものでなく、例えば、ツメ止め、はめ込み、ネジ止め、溶接、カシメ、リベット止め、結束バンドによる固定、接着、粘着テープ止めによって、サブユニット間が接続されてもよい。
また、本発明に係る蓄電装置を構成する蓄電素子は、上述の実施形態のような角形の電池に限定されるものでなく、例えば、円筒形電池又はラミネート形(パウチ形)の電池であってもよい。
さらに、上述の実施形態では、蓄電素子としてリチウムイオン二次電池のような非水電解質二次電池を有する蓄電装置を例に本発明に係る蓄電装置を説明したが、本発明に係る蓄電装置を構成する蓄電素子は、非水電解質二次電池以外の二次電池、一次電池、キャパシタを含む種々の蓄電素子であってもよい。
また、本発明は、複数の蓄電素子を有する組電池に限られず、蓄電素子を1つのみ備えた蓄電装置にも適用することができる。
1A,1B 組電池(蓄電装置)
2A,2B 外装体
8 正極外部端子
9 負極外部端子
10 単電池(蓄電素子)
30A,30B,30C 電気部品ユニット
31 第1共通サブユニット
32 第2共通サブユニット
33,33C スペーサ
41b 長側面部(位置決め部)
50b 側面部(位置決め部)
62 側面部(位置決め部)
64 側面部(位置決め部)
70 バスバー(電気部品)
71 シャント抵抗器(電気部品)
72 制御基板(電気部品)
73 コネクタ(電気部品)
74 バスバー(電気部品)
75 リレーユニット(電気部品)
76 バスバー(電気部品)
77 ヒューズ(電気部品)
201A,201B 組電池(蓄電装置)
202A,202B 外装体
208 正極外部端子
209 負極外部端子
230A,230B 電気部品ユニット
231 共通サブユニット
232A,232B 正極側サブユニット
233A,233B 負極側サブユニット
330 電気部品ユニット
331 第1共通サブユニット
332 第2共通サブユニット
344 係合凸部(第1係合部)(位置決め部)
354 係合凹部(第2係合部)(位置決め部)

Claims (6)

  1. 蓄電素子を収容する外装体と、
    前記外装体に収容され、所定方向に関して複数の寸法の中から選択された所定寸法を有する電気部品ユニットと、を備え、
    前記電気部品ユニットは、前記所定方向に沿って1列に重ねられることで該列の全長が前記所定寸法になる複数のサブユニットを備え、
    前記複数のサブユニットの少なくとも1つは、前記複数の寸法のいずれが選択された場合にも用いられる共通サブユニットである、蓄電装置。
  2. 蓄電素子を収容する外装体と、
    前記外装体に収容され、所定方向に関して複数の寸法の中から選択された所定寸法を有する電気部品ユニットと、を備え、
    前記電気部品ユニットは、前記所定方向に沿って1列に重ねられることで該列の全長が前記所定寸法になる複数のサブユニットを備え、
    前記複数のサブユニットは、
    前記複数の寸法のいずれが選択された場合にも用いられる第1及び第2共通サブユニットと、
    前記複数の寸法の選択に応じて用いられ、前記所定方向において前記第1及び第2共通サブユニット間に配置されるスペーサと、を含む、蓄電装置。
  3. 蓄電素子を収容する外装体と、
    前記外装体に収容され、所定方向に関して複数の寸法の中から選択された所定寸法を有する電気部品ユニットと、を備え、
    前記電気部品ユニットは、前記所定方向に沿って1列に重ねられることで該列の全長が前記所定寸法になる複数のサブユニットを備え、
    前記複数のサブユニットは、
    前記複数の寸法のいずれが選択された場合にも用いられる共通サブユニットと、
    前記所定方向において前記共通サブユニットの一方側に配置され、正極外部端子に接続される電気部品を有する正極側サブユニットと、
    前記所定方向において前記共通サブユニットの他方側に配置され、負極外部端子に接続される電気部品を有する負極側サブユニットと、を含む、蓄電装置。
  4. 前記サブユニットのそれぞれは、前記所定方向に隣接するサブユニットを前記所定方向に位置決めする位置決め部を備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  5. 前記位置決め部は、前記所定方向に隣接する2つの前記サブユニットのうち一方のサブユニットに設けられた第1係合部と、他方のサブユニットにおいて前記所定方向に並べて設けられ、前記第1係合部に選択的に係合される複数の第2係合部とを備えている、請求項4に記載の蓄電装置。
  6. 少なくとも1つの共通サブユニットを含む複数のサブユニットを備えた電気部品ユニットの所定方向の寸法として定められた複数の寸法の中からいずれか1つの寸法を選択し、
    前記複数のサブユニットを前記所定方向に沿って1列に重ねることで、前記電気部品ユニットの前記所定方向の寸法を前記選択された寸法に調整し、
    前記選択された寸法に調整された前記電気部品ユニットを、蓄電素子と共に外装体に収容する、蓄電装置の製造方法。
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