JP2018073479A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減することができる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電素子２０と、電気機器（基板５０）と、蓄電素子２０及び電気機器の間に配置される第一壁部４１ａと、第一壁部４１ａから電気機器に向かう方向に突出し、かつ、第一壁部４１ａに沿って環状に配置されて開口４２ｂを形成している第二壁部（保持部材壁部４２及びカバー部材壁部６２）とを備え、電気機器は、開口４２ｂを塞ぐように配置されて、第一壁部４１ａとの間に空間Ｓ１を形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、蓄電素子と電気機器とを備える蓄電装置に関する。

従来、蓄電素子と、基板等の電気機器とを備えた構成の蓄電装置が広く知られている。このような蓄電装置において、従来、蓄電素子からの排気を蓄電装置の外方に導く流路を形成し、当該排気の熱が電気機器（基板）に与える影響を低減する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１９５１５０号公報

上記従来の蓄電装置では、蓄電素子からの熱を蓄電装置の外方に導くことで、当該熱が電気機器に与える影響を低減しているが、当該熱が電気機器に与える影響をさらに低減したいという要望がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減することができる蓄電装置を提供することを目的とする。

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、電気機器と、前記蓄電素子及び前記電気機器の間に配置される第一壁部と、前記第一壁部から前記電気機器に向かう方向に突出し、かつ、前記第一壁部に沿って環状に配置されて開口を形成している第二壁部とを備え、前記電気機器は、前記開口を塞ぐように配置されて、前記第一壁部との間に空間を形成する。

これによれば、蓄電装置において、蓄電素子と電気機器との間に第一壁部が配置されており、第一壁部から突出した第二壁部が形成する開口を電気機器が塞ぐように配置されて、第一壁部との間に空間を形成している。これにより、当該空間内の空気が蓄電素子からの熱で熱せられても、電気機器が当該空間の開口を塞ぐように配置されているため、当該空間内の熱せられた空気が当該空間外へ流出するのを抑制することができる。この結果、当該熱せられた空気が電気機器の表側に回り込むのを抑制することができるため、蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減することができる。

また、前記電気機器と前記第二壁部との間の距離は、前記電気機器と前記第一壁部との間の距離よりも小さいことにしてもよい。

これによれば、電気機器は、第二壁部との間の距離が、第一壁部との間の距離よりも小さくなるように配置されているため、電気機器と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。このため、当該熱せられた空気が電気機器の表側に回り込むのを抑制することができ、蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減することができる。

また、さらに、前記第一壁部に固定され、前記電気機器を支持する支持部を備えることにしてもよい。

これによれば、電気機器を支持する支持部が第一壁部に固定されている構成であるため、第一壁部が、蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減する機能と、電気機器を支持する機能との２つの機能を有している。

また、前記第二壁部は、前記電気機器の前記第一壁部側の面と当接する当接部を有することにしてもよい。

これによれば、第二壁部は、電気機器の第一壁部側の面と当接する当接部を有しているため、当接部において、電気機器と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。このため、当該熱せられた空気が電気機器の表側に回り込むのを抑制することができ、蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減することができる。

また、前記当接部は、前記電気機器と当接する弾性部材を有することにしてもよい。

これによれば、当接部において、電気機器と当接する弾性部材が設けられていることで、電気機器と第二壁部とを密着させることができるため、電気機器と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのをさらに抑制することができる。

また、前記当接部は、前記電気機器を支持する２つの支持部の間に配置されることにしてもよい。

これによれば、当接部は、電気機器を支持する２つの支持部の間に配置されているため、当該２つの支持部で電気機器を固定することで、当接部において電気機器と第二壁部とを容易に密着させることができる。このため、電気機器と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。

また、前記当接部は、前記電気機器の外周に沿って環状に配置されることにしてもよい。

これによれば、当接部が、電気機器の外周に沿って環状に配置されているため、電気機器の外周における電気機器と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。

なお、本発明は、蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備える電気機器への熱影響低減構造（電気機器に対する第一壁部及び第二壁部の構成）としても実現することができる。

本発明における蓄電装置によれば、蓄電素子からの熱が電気機器に与える影響を低減することができる。

実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 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。 実施の形態に係る保持部材の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る保持部材、基板及びカバー部材の構成及び位置関係を示す斜視図である。 実施の形態に係る保持部材、基板及びカバー部材を組み付けた場合の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る保持部材、基板及びカバー部材が組み付けられた状態での構成を示す断面図である。 実施の形態の変形例に係る保持部材、基板及びカバー部材が組み付けられた状態での構成を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例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及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、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、以下の実施の形態及びその変形例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。

また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をＸ軸方向と定義する。また、１つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体本体と蓋との並び方向、蓄電素子の容器本体と蓋との並び方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、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が、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様である。

（実施の形態）
まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態における蓄電装置１の全般的な説明を行う。図１は、本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。図２は、本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。

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。具体的には、蓄電装置１は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体の駆動用またはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。

ここで、図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、第一外装体１１及び第二外装体１２からなる外装体１０と、外装体１０内方に収容される複数の蓄電素子２０、複数のバスバー３０、７０、保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０とを備えている。

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）である。つまり、外装体１０は、複数の蓄電素子２０、バスバー３０、７０、保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０等の外方に配置され、これら蓄電素子２０等を所定の位置に配置し、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樹脂等の絶縁材料により構成されている。外装体１０は、これにより、蓄電素子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（外蓋）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る。

蓄電素子２０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２０は、扁平な直方体形状（角型）の形状を有しており、本実施の形態では、１２個の蓄電素子２０がＸ軸方向に配列されている。なお、蓄電素子２０の形状や、配列される蓄電素子２０の個数は限定されない。また、蓄電素子２０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く、さらに、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。

ここで、蓄電素子２０は、金属製の容器２１を備え、容器２１の蓋部分には、金属製の電極端子（正極端子２２及び負極端子２３）と、ガス排出弁２４とが設けられている。ガス排出弁２４は、容器２１内方にガスが発生して圧力が上昇したときに、当該ガスを排出して圧力を開放する安全弁である。また、容器２１の内方には、電極体（蓄電要素または発電要素ともいう）及び集電体（正極集電体及び負極集電体）等が配置され、電解液（非水電解質）などが封入されているが、詳細な説明は省略する。

バスバー３０は、複数の蓄電素子２０上に配置され、複数の蓄電素子２０の電極端子同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。また、バスバー７０は、保持部材４０上に配置され、バスバー３０と正極外部端子１３及び負極外部端子１４とを電気的に接続する矩形状の板状部材である。バスバー３０、７０は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。

本実施の形態では、バスバー３０は、蓄電素子２０を３個ずつ並列に接続して４セットの蓄電素子群を構成し、当該４セットの蓄電素子群を直列に接続する。また、バスバー７０は、正極外部端子１３側（図２ではＸ軸方向プラス側）に配置された蓄電素子群内の３個の蓄電素子２０の正極端子２２と、正極外部端子１３とを接続する。さらに、バスバー７０は、負極外部端子１４側（図２ではＸ軸方向マイナス側）に配置された蓄電素子群内の３個の蓄電素子２０の負極端子２３と、負極外部端子１４とを接続する。

基板５０は、保持部材４０上に載置されて、保持部材４０に固定される制御基板である。基板５０は、配線等によって複数の蓄電素子２０に接続され、当該複数の蓄電素子２０の状態を取得し、監視し、制御する。具体的には、基板５０は、制御回路（図示せず）が設けられ、複数の蓄電素子２０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。なお、基板５０は、電気機器の一例である。この基板５０の構成の詳細な説明については、後述する。

保持部材４０は、基板５０及びバスバー７０や、その他リレーなどの電装部品、配線類等（図示せず）を保持し、当該基板５０及びバスバー７０等と他の部材との絶縁、及び、当該基板５０及びバスバー７０等の位置規制を行うことができる電装品トレーである。また、保持部材４０は、外装体１０の内方で第一外装体１１（外蓋）の下方、かつ、蓄電素子２０を上方から覆う位置に配置されているため、外装体１０の内蓋の機能も有している。保持部材４０は、例えば、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁材料により形成されている。

具体的には、保持部材４０は、蓄電素子２０及びバスバー３０の上方（Ｚ軸方向プラス側）に載置され、蓄電素子２０及びバスバー３０に対して位置決めされる。また、保持部材４０上に、基板５０、カバー部材６０及びバスバー７０等が載置されて位置決めされる。また、保持部材４０上に、第一外装体１１が配置されて位置決めされる。これにより、基板５０が配線等に対して位置決めされて接続され、バスバー７０がバスバー３０と正極外部端子１３及び負極外部端子１４とに対して位置決めされて接続される。保持部材４０の構成の詳細な説明については、後述する。

カバー部材６０は、保持部材４０上に載置された基板５０を覆うように配置されて、基板５０を保護する部材である。具体的には、カバー部材６０は、基板５０の周囲及び上方を覆うように保持部材４０上に配置されて、保持部材４０に取り付けられる。カバー部材６０は、例えば、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁材料により形成されている。カバー部材６０の構成の詳細な説明については、後述する。

次に、保持部材４０の構成について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る保持部材４０の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、保持部材４０は、保持部材本体４１と、保持部材壁部４２と、基板支持部４３と、基板位置決め部４４と、カバー部材支持部４５とを備えている。本実施の形態では、保持部材４０は、保持部材本体４１、保持部材壁部４２、基板支持部４３、基板位置決め部４４及びカバー部材支持部４５が一体に形成された一体成形品である。なお、これらの部位のうちのいずれかの部位が、別体で形成されていてもかまわない。

保持部材本体４１は、保持部材４０の本体を構成する全体として矩形状かつ平板状の部位である。ここで、保持部材本体４１は、中央位置に、第一壁部４１ａを有している。第一壁部４１ａは、蓄電素子２０及び基板５０の間に配置される矩形状かつ平板状の部位である。つまり、第一壁部４１ａは、基板５０に対応する位置に配置された、上面視で（Ｚ軸方向から見て）基板５０に対応する形状の部位であり、裏面（Ｚ軸方向マイナス側の面）が複数の蓄電素子２０に対向し、表面（Ｚ軸方向プラス側の面）が基板５０に対向して配置される。

保持部材壁部４２は、保持部材本体４１の上面から上方（Ｚ軸方向プラス側）に突出した壁である。具体的には、保持部材壁部４２は、第一壁部４１ａの外周の４辺から上方に突出した上面視で矩形状かつ環状の部位であり、基板５０の外周を囲うように配置される。また、保持部材壁部４２は、段差部４２ａを有している。段差部４２ａは、保持部材壁部４２の外周部分から内方に向けて突出した段差状（階段状）の部位であり、保持部材壁部４２の内周の全周に亘って環状に配置されている。つまり、段差部４２ａは、保持部材壁部４２の内周において１段下がった位置に配置された部位である。

ここで、保持部材壁部４２は、外周部分の一部が欠けた形状を有しているが、この欠けた部分の周囲に、後述するカバー部材６０のカバー部材壁部６２が配置される。つまり、保持部材壁部４２は、カバー部材壁部６２とともに、第一壁部４１ａから基板５０に向かう方向に突出した環状の壁部（以下、第二壁部という）を構成する。このように、当該第二壁部は、第一壁部４１ａに沿って環状に配置されて、矩形状の開口４２ｂを形成している。

基板支持部４３は、第一壁部４１ａに固定され、基板５０を支持する部位である。具体的には、基板支持部４３は、第一壁部４１ａの四隅に４つ配置されており、それぞれの基板支持部４３には、貫通孔が形成されている。また、基板支持部４３は、上面が段差部４２ａの上面よりも高い位置に配置されており、この基板支持部４３の上面に基板５０が載置されて固定される。この基板支持部４３に基板５０が固定される構成の詳細な説明については、後述する。

基板位置決め部４４は、第一壁部４１ａに固定され、基板５０を位置決めする突起状の部位である。具体的には、基板位置決め部４４は、第一壁部４１ａのＹ軸方向マイナス側のＸ軸方向両端に配置された略円柱形状の突起であり、後述の基板５０の貫通孔５１ｂに挿入されて、基板５０を位置決めする。

カバー部材支持部４５は、第一壁部４１ａの外側に配置され、カバー部材６０を支持し固定する部位である。具体的には、カバー部材支持部４５は、第一壁部４１ａのＸ軸方向両外側及びＹ軸方向両側に４つ配置されており、それぞれのカバー部材支持部４５には、貫通孔が形成されている。このカバー部材支持部４５の上面にカバー部材６０が載置されて固定される。このカバー部材支持部４５にカバー部材６０が固定される構成の詳細な説明については、後述する。

次に、基板５０及びカバー部材６０の構成、及び、保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０が組み付けられる（組み合わせられる）構成について、詳細に説明する。図４は、本実施の形態に係る保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０の構成及び位置関係を示す斜視図である。また、図５は、本実施の形態に係る保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０を組み付けた場合の構成を示す斜視図である。なお、同図の（ａ）は、保持部材４０に基板５０を組み付けた場合の構成を示し、同図の（ｂ）は、同図の（ａ）の構成にカバー部材６０を組み付けた場合の構成を示している。

まず、図４に示すように、基板５０は、電子部品５２が実装された矩形状かつ平板状の実装基板である基板本体５１と、基板本体５１に取り付けられたコネクタ５３とを備えている。コネクタ５３は、外部と通信を行ったり、複数の蓄電素子２０と接続されて当該蓄電素子２０の状態を取得したりするためのコネクタであり、基板本体５１のＹ軸方向マイナス側の上面に取り付けられている。

また、同図では、基板本体５１の表側に２つの電子部品５２が実装されているように図示しているが、基板本体５１には、表側に多くの電子部品が実装されている。なお、基板本体５１には、裏側にも電子部品が実装されているが、表側の方に多くの、かつ熱の影響を受けやすい電子部品が実装されている。

また、基板本体５１の四隅の基板支持部４３と対応する位置に、４つの貫通孔５１ａが形成されるとともに、２つの基板位置決め部４４と対応する位置に、２つの貫通孔５１ｂが形成されている。この２つの貫通孔５１ｂに２つの基板位置決め部４４が挿入されることで基板５０が保持部材４０に対して位置決めされる。そして、４つの貫通孔５１ａのそれぞれと４つの基板支持部４３の貫通孔のそれぞれとに樹脂製の固定部材８１が挿入されて、固定部材８１が熱でかしめられることによって、基板５０が保持部材４０に固定される。

この結果、基板５０が第一壁部４１ａの上方かつ保持部材壁部４２の内側に配置されて、図５の（ａ）に示すように、保持部材４０に基板５０が組み付けられた状態となる。なお、基板５０の保持部材４０への固定方法は、熱かしめには限定されず、ネジ締め、嵌合構造または接着剤での固定など、どのようなものであってもかまわない。ただし、熱かしめを行うことで、基板５０の貫通孔５１ａの部分と基板支持部４３との密着性及び気密性の向上を図ることができる。

図４に戻り、カバー部材６０は、カバー部材本体６１と、カバー部材壁部６２と、カバー部材固定部６３とを備えている。本実施の形態では、カバー部材６０は、カバー部材本体６１、カバー部材壁部６２及びカバー部材固定部６３が一体に形成された一体成形品である。なお、これらの部位のうちのいずれかの部位が、別体で形成されていてもかまわない。

カバー部材本体６１は、カバー部材６０の本体を構成する全体として矩形状かつ平板状の部位であり、基板５０の上面を覆うように、基板５０の上方に配置される。

カバー部材壁部６２は、カバー部材本体６１の周囲から下方（Ｚ軸方向マイナス側）に突出した壁である。具体的には、カバー部材壁部６２は、カバー部材本体６１の外周の３辺（４辺のうちのＹ軸方向マイナス側の１辺を除く３辺）から下方に突出した部位であり、基板５０の周囲に配置される。

これにより、上述の通り、カバー部材壁部６２は、保持部材壁部４２とともに、矩形状の開口４２ｂを形成する環状の第二壁部を構成する。つまり、第二壁部は、保持部材壁部４２のみの壁と、カバー部材壁部６２のみの壁と、保持部材壁部４２及びカバー部材壁部６２の二重の壁とを有し、基板５０の外周を囲うように配置される。この構成によって、基板５０は、第二壁部が形成する開口４２ｂを塞ぐように配置されることとなる。

カバー部材固定部６３は、カバー部材壁部６２のＸ軸方向両側の壁のＹ軸方向両端から外方へ突出した矩形状かつ平板状の部位であり、保持部材４０のカバー部材支持部４５に固定される。具体的には、カバー部材６０の四隅に４つのカバー部材固定部６３が配置されており、それぞれのカバー部材固定部６３には、貫通孔が形成されている。そして、この４つのカバー部材固定部６３の貫通孔のそれぞれと４つのカバー部材支持部４５の貫通孔のそれぞれとに樹脂製の固定部材８２が挿入されて、固定部材８２が熱でかしめられることによって、カバー部材６０が保持部材４０に固定される。

この結果、カバー部材壁部６２が基板５０の周囲に配置されて、図５の（ｂ）に示すように、保持部材４０にカバー部材６０が組み付けられた状態となる。なお、カバー部材６０の保持部材４０への固定方法は、熱かしめには限定されず、ネジ締め、嵌合構造または接着剤での固定など、どのようなものであってもかまわない。

次に、保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０が組み付けられた状態での構成について、詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０が組み付けられた状態での構成を示す断面図である。具体的には、図６の（ａ）は、図５の（ｂ）に示した構成をＶＩａ−ＶＩａ線（固定部材８１を通る線）を含むＸＺ平面に平行な面で切断した場合の断面を示す図である。また、図６の（ｂ）は、図５の（ｂ）に示した構成をＶＩｂ−ＶＩｂ線（固定部材８２を通る線）を含むＸＺ平面に平行な面で切断した場合の断面を示す図である。また、図６の（ｃ）は、図５の（ｂ）に示した構成をＶＩｃ−ＶＩｃ線（Ｙ軸方向の中央位置を通る線）を含むＸＺ平面に平行な面で切断した場合の断面を示す図である。なお、図６の（ａ）〜（ｃ）には、蓄電素子２０も図示している。

上述の通り、基板５０は、第二壁部が形成する開口４２ｂを塞ぐように配置されて、図６の（ａ）〜（ｃ）に示すように、第一壁部４１ａとの間に空間Ｓ１を形成する。ここで、基板５０は、第二壁部を構成する保持部材壁部４２及びカバー部材壁部６２と近接して（近傍に）配置される。具体的には、基板５０と第二壁部との間の距離は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離よりも小さい。

つまり、図６の（ａ）においては、基板５０は、Ｘ軸方向の両端部が保持部材壁部４２と近接して配置され、かつ、Ｘ軸方向の両側において保持部材４０の基板支持部４３に当接して配置されて、空間Ｓ１が形成されている。そして、基板５０と保持部材壁部４２との間の距離Ｄ１は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離Ｄ２よりも小さい。

また、図６の（ｂ）においては、基板５０は、Ｘ軸方向マイナス側の端部が保持部材壁部４２と近接して配置され、かつ、Ｘ軸方向プラス側の端部がカバー部材壁部６２と近接して配置されて、空間Ｓ１が形成されている。また、基板５０は、Ｘ軸方向の両側において、保持部材壁部４２の段差部４２ａに近接して配置されている。そして、基板５０と保持部材壁部４２との間の距離Ｄ３、及び、基板５０とカバー部材壁部６２との間の距離Ｄ４は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離Ｄ５よりも小さい。

また、図６の（ｃ）においては、基板５０は、Ｘ軸方向マイナス側の端部がカバー部材壁部６２と近接して配置され、かつ、Ｘ軸方向プラス側の端部が保持部材壁部４２と近接して配置されて、空間Ｓ１が形成されている。また、基板５０は、Ｘ軸方向の両側において、保持部材壁部４２の段差部４２ａに近接して配置されている。そして、基板５０とカバー部材壁部６２との間の距離Ｄ６、及び、基板５０と保持部材壁部４２との間の距離Ｄ７は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離Ｄ８よりも小さい。

ここで、図６の（ｃ）は、蓄電素子２０のガス排出弁２４の位置で切断した場合の断面図を示しており、この場合の基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離Ｄ８は、図６の（ａ）及び（ｂ）における基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離Ｄ２及びＤ５よりも小さい。つまり、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離は、蓄電素子２０のガス排出弁２４の位置に対応する領域で最も小さくなる。そして、基板５０と第二壁部との間の距離は、この最小の距離Ｄ８よりも小さい。このため、基板５０と第二壁部との間の距離は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離のうち最小の距離よりも小さい。

本実施の形態では、基板５０と第二壁部との間の距離は、５〜１０ｃｍ程度の幅の基板５０に対して、約２ｍｍ以下である。なお、基板５０と第二壁部との間の距離が一定ではなく、ばらつきがある場合には、基板５０と第二壁部との間の最大距離が、基板５０と第一壁部４１ａとの間の最小距離よりも小さいのが好ましい。ただし、これに限定されるものではなく、基板５０と第二壁部との間の平均距離または最小距離が、基板５０と第一壁部４１ａとの間の最小距離よりも小さければよい。

なお、図６の（ａ）〜（ｃ）では、Ｘ軸方向において、基板５０と第二壁部との間の距離が、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離よりも小さいことを説明したが、Ｙ軸方向においても同様である。つまり、基板５０の全周において、基板５０と第二壁部との間の距離は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離よりも小さい。なお、基板５０の側方に保持部材壁部４２の外周部分もカバー部材壁部６２も配置されていない場合には、基板５０と段差部４２ａとの間の距離が、基板５０と第二壁部との間の距離となる。

また、図６の（ａ）及び（ｃ）に示すように、蓄電素子２０と第一壁部４１ａとの間には、空間Ｓ２が形成される。ここで、図６の（ｃ）に示すように、空間Ｓ２は、蓄電素子２０のガス排出弁２４の位置に対応する領域では、蓄電素子２０と第一壁部４１ａとの間の距離Ｄ９が、空間Ｓ１における上記距離Ｄ８よりも大きくなっている。これにより、ガス排出弁２４から排出される高温のガスの熱を、空間Ｓ２で断熱してから空間Ｓ１に伝えることができる。

なお、その他の領域では、空間Ｓ２における当該距離は、空間Ｓ１における当該距離よりも小さくなっているが、これには限定されず、全ての領域において、空間Ｓ２における当該距離は、空間Ｓ１における当該距離よりも大きくなっていてもよい。または、図６の（ｃ）において、空間Ｓ２における距離Ｄ９が、空間Ｓ１における距離Ｄ８よりも小さくなっている構成でもかまわない。

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、蓄電素子２０と、電気機器としての基板５０との間に第一壁部４１ａが配置されており、第一壁部４１ａから突出した第二壁部が形成する開口４２ｂを基板５０が塞ぐように配置されて、第一壁部４１ａとの間に空間Ｓ１を形成している。これにより、空間Ｓ１内の空気が蓄電素子２０からの熱で熱せられても、基板５０が開口４２ｂを塞ぐように配置されているため、空間Ｓ１内の熱せられた空気が空間Ｓ１外へ流出するのを抑制することができる。これにより、当該熱せられた空気が基板５０の表側に回り込むのを抑制することができるため、蓄電素子２０からの熱が基板５０に与える影響を低減することができる。

つまり、本実施の形態では、基板５０を保護するためのカバー部材６０が設けられているため、基板５０が開口４２ｂを塞ぐように配置されておらず開口４２ｂが開放されている場合、空間Ｓ１内の熱せられた空気が、基板５０の表側（Ｚ軸方向プラス側）に容易に回り込んでしまう。この場合、基板５０の表側には、熱に影響を受けやすい電子部品５２が多数配置されているため、電子部品５２に影響を与えるおそれがある。このため、蓄電装置１によれば、電子部品５２が多数配置されている基板５０の表側へ熱い空気が回り込まないようにできるため、基板５０の表側に配置されている電子部品５２へ与えられる熱の影響を低減することができる。

また、基板５０は、第二壁部との間の距離が、第一壁部４１ａとの間の距離よりも小さくなるように配置されているため、基板５０と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。このため、当該熱せられた空気が基板５０の表側に回り込むのを抑制することができ、蓄電素子２０からの熱が基板５０に与える影響を低減することができる。

また、基板５０を支持する基板支持部４３が第一壁部４１ａに固定されている構成であるため、第一壁部４１ａが、蓄電素子２０からの熱が基板５０に与える影響を低減する機能と、基板５０を支持する機能との２つの機能を有している。

なお、異常時に、蓄電素子２０のガス排出弁２４からガスが噴出してしまうと、蓄電装置１全体が壊れてしまうおそれがある。しかし、このような異常時の状態でも、蓄電素子２０からの熱が基板５０に与える影響を低減することで、蓄電素子２０の状態を少しでも長く監視したり保護したりして、蓄電装置１を守ることができる。また、蓄電装置１が破壊される前に、通常時から異常時に遷移するタイミング（少しガスが漏れているような状態）でも、正常に基板５０を機能させるための熱対策として有用である。

（変形例）
次に、上記実施の形態の変形例について、説明する。図７は、実施の形態の変形例に係る保持部材４０、基板５０及びカバー部材６０が組み付けられた状態での構成を示す断面図である。なお、同図は、図６の（ｃ）に対応する図である。

図７に示すように、本変形例における保持部材壁部４２は、段差部４２ａ上に、基板５０と当接する弾性部材４２ｃを有している。本変形例のその他の構成は、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

弾性部材４２ｃは、基板５０の第一壁部４１ａ側の面と当接（面接触）する弾性を有する部材であり、少なくとも、隣り合う２つの基板支持部４３の間に配置されている。本実施の形態では、弾性部材４２ｃは、基板５０の外周に沿って環状に配置されている。つまり、弾性部材４２ｃは、環状の段差部４２ａ上に、段差部４２ａの全体に亘って配置されている。

このような構成により、第二壁部は、基板５０の第一壁部４１ａ側の面と当接する当接部を有し、当該当接部は、基板５０と当接する弾性部材４２ｃを有していることとなる。また、当該当接部は、基板５０を支持する２つの基板支持部４３の間に配置され、当該当接部は、基板５０の外周に沿って環状に配置されていることとなる。

なお、弾性部材４２ｃは、段差部４２ａ及び基板５０よりも弾性を有する部材で形成されているのが好ましく、例えば、ゴム、スポンジ、または、段差部４２ａ及び基板５０よりも弾性係数またはヤング率が低い樹脂などで形成されている。

以上のように、本変形例に係る蓄電装置においても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、第二壁部は、基板５０の第一壁部４１ａ側の面と当接する当接部を有しているため、当該当接部において、基板５０と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。このため、当該熱せられた空気が基板５０の表側に回り込むのを抑制することができ、蓄電素子２０からの熱が基板５０に与える影響を低減することができる。

また、当該当接部において、基板５０と当接する弾性部材４２ｃが設けられていることで、基板５０と第二壁部とを密着させることができるため、基板５０と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのをさらに抑制することができる。

また、当該当接部は、基板５０を支持する２つの基板支持部４３の間に配置されているため、当該２つの基板支持部４３で基板５０を固定することで、当該当接部において基板５０と第二壁部とを容易に密着させることができる。このため、基板５０と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。

また、当該当接部が、基板５０の外周に沿って環状に配置されているため、基板５０の外周における基板５０と第二壁部との間から、熱せられた空気が流出するのを抑制することができる。

なお、弾性部材４２ｃは、基板５０の外周の全周に亘って連続して形成されていなくてもよく、断続的に環状に形成されていてもよいし、環状ではなく、基板５０の外周の一部だけに形成されていてもよい。

また、保持部材壁部４２は、弾性部材４２ｃを有するのではなく、段差部４２ａが基板５０に直接当接（面接触）する構成でもかまわない。つまり、第二壁部は、段差部４２ａを当接部として有している構成でもよい。なお、この場合にも、段差部４２ａが基板５０に当接する位置は、上述の弾性部材４２ｃが基板５０に当接する位置と同様である。

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。

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、基板５０は、開口４２ｂを塞ぐように、外周が第二壁部と近接して配置されていることとした。しかし、基板５０は、外周の一部または全部が第二壁部と当接して配置されて、開口４２ｂを塞いでいてもよい。または、基板５０の外周と第二壁部との間の隙間に、上記変形例で示したような弾性部材等の部材が配置されていてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、保持部材壁部４２及びカバー部材壁部６２は、ともに外周部分の一部が欠けた形状を有しており、保持部材壁部４２とカバー部材壁部６２とで環状の第二壁部を構成していることとした。しかし、保持部材壁部４２は、外周部分が欠けることなく、保持部材壁部４２のみで環状の第二壁部を構成している構成でもよく、同様に、カバー部材壁部６２の外周部分が欠けておらず、カバー部材壁部６２のみで第二壁部を構成している構成でもかまわない。または、保持部材壁部４２及びカバー部材壁部６２ともに、外周部分が欠けることなく、保持部材壁部４２及びカバー部材壁部６２で二重の壁部を有する環状の第二壁部を構成している構成でもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電装置は、第二壁部の開口を塞ぐように配置される電気機器として、基板５０を備えていることとした。しかし、当該電気機器として、リレー、ヒューズやその他の電気機器が設けられている構成でもかまわない。

また、上記実施の形態及びその変形例では、基板５０と第二壁部との間の距離は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の最小距離よりも小さいこととした。しかし、基板５０と第二壁部との間の距離は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の平均距離または最大距離よりも小さい構成であればよい。また、基板５０と第二壁部との間の距離にもばらつきがある場合には、基板５０と第二壁部との間の最大距離、平均距離または最小距離が、基板５０と第一壁部４１ａとの間の最小距離、平均距離または最大距離よりも小さければよい。

また、上記実施の形態及びその変形例では、基板５０の全周において、基板５０と第二壁部との間の距離は、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離よりも小さいこととした。しかし、基板５０と第二壁部との間の距離が、基板５０と第一壁部４１ａとの間の距離よりも小さくなっていない箇所が一部あってもかまわない。

また、上記実施の形態及びその変形例では、保持部材４０が、基板５０を支持する基板支持部４３を有していることとした。しかし、基板５０を支持する支持部を有する部材は保持部材４０には限定されず、例えば、カバー部材６０が、基板５０を支持する支持部を有していることにしてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる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。

なお、本発明は、蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備える電気機器への熱影響低減構造（電気機器に対する第一壁部４１ａ及び第二壁部の構成）としても実現することができる。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。

１ 蓄電装置
２０ 蓄電素子
４１ａ 第一壁部
４２ 保持部材壁部
４２ｂ 開口
４２ｃ 弾性部材
４３ 基板支持部
５０ 基板
６２ カバー部材壁部

Claims (7)

1. 蓄電素子と、
   電気機器と、
   前記蓄電素子及び前記電気機器の間に配置される第一壁部と、
   前記第一壁部から前記電気機器に向かう方向に突出し、かつ、前記第一壁部に沿って環状に配置されて開口を形成している第二壁部とを備え、
   前記電気機器は、前記開口を塞ぐように配置されて、前記第一壁部との間に空間を形成する
   蓄電装置。
2. 前記電気機器と前記第二壁部との間の距離は、前記電気機器と前記第一壁部との間の距離よりも小さい
   請求項１に記載の蓄電装置。
3. さらに、前記第一壁部に固定され、前記電気機器を支持する支持部を備える
   請求項１または２に記載の蓄電装置。
4. 前記第二壁部は、前記電気機器の前記第一壁部側の面と当接する当接部を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
5. 前記当接部は、前記電気機器と当接する弾性部材を有する
   請求項４に記載の蓄電装置。
6. 前記当接部は、前記電気機器を支持する２つの支持部の間に配置される
   請求項４または５に記載の蓄電装置。
7. 前記当接部は、前記電気機器の外周に沿って環状に配置される
   請求項４〜６のいずれか１項に記載の蓄電装置。

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