JP2018098057A - 電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品点数で、電池セルの膨れに対抗できる電池装置を提供する。【解決手段】電池装置１０は、電池ユニット２０とベース３０とを備える。ベース３０は、電池ユニット２０を収容するための容器部を備える。容器部は、２つの側壁３１ａ、３１ｂによって区画されている。２つの側壁３１ａ、３１ｂは、幅方向ＷＤにおける電池ユニット２０の両側に位置している。電池セル２１は、扁平な直方体であるから、電池セル２１の膨張は、最も広い主面に著しく表れる。複数の電池セルは、主面を幅方向ＷＤに向けて積層されているから、電池ユニット２０は、幅方向ＷＤに著しく変形する。電池ユニット２０が固定されるベース３０を利用して電池ユニット２０の変形を抑制できる。【選択図】図８

Description

この明細書における開示は、電池装置に関する。

特許文献１は、車両に搭載される電池装置を開示する。電池装置は、複数の電池セルを有する。ひとつの電池セルは、扁平な直方体である。ひとつの電池セルは、おおよそ６面体である。ひとつの電池セルは、最も大きい主要な面を水平に位置づけるように横配置されている。複数の電池セルは、ベースの上に、横配置されている。電池セルは、内圧によって膨れることが知られている。電池セルの膨れは、主要な面に著しく表れる。複数の電池セルの上には、電池の膨れに対抗するために、拘束プレートが装着されている。

特開２０１４−１３７２６号公報

従来技術の構成では、ベースと拘束プレートとの両方が高い剛性を有する。また、ベースと拘束プレートとの締結構造も高い剛性を有する。複数の電池セルの主要な膨れ方向にベースと拘束プレートとを配置する必要がある。このため、高い剛性を、多数の部品において実現する必要があった。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電池装置にはさらなる改良が求められている。

開示される他のひとつの目的は、少ない部品点数で、電池の膨れに対抗できる電池装置を提供することである。

ここに開示された電池装置は、扁平な直方体である複数の電池セル（２１）を有し、複数の電池セルが電池セルの最も広い主面（２１ｂ）を幅方向（ＷＤ）に向けて積層されている電池ユニット（２０）と、電池ユニットの少なくとも一部を収容する容器部（３１）を有し、電池ユニットが固定されるベース（３０）とを備え、ベースは、幅方向における電池ユニットの両側に位置して容器部を区画しており、電池セルと隙間を介して対向、または電池セルと接触する２つの側面（３３ａ、３３ｂ、２３３ａ、２３３ｂ、３３３ａ、３３３ｂ、４３３ａ、４３３ｂ、５３３ａ、５３３ｂ）を有しており、電池セルの膨張に対抗して電池ユニットの変形を抑制する２つの側壁（３１ａ、３１ｂ）を有する。

開示される電池装置によると、電池セルが膨張すると、電池ユニットが変形する。電池セルは、扁平な直方体であるから、電池セルの膨張は、最も広い主面に著しく表れる。複数の電池セルは、主面を幅方向に向けて積層されているから、電池ユニットは、幅方向に著しく変形する。ベースは、２つの側壁を有している。これら側壁は、幅方向における電池ユニットの両側に位置して容器部を区画している。また、これら側壁は、電池セルと隙間を介して対向するか、または電池セルと接触する２つの側面を有している。この結果、側壁は、電池セルの膨張に対抗して電池ユニットの変形を抑制する。電池ユニットが固定されるベースを利用して電池ユニットの変形を抑制できるので、少ない部品点数で、電池セルの膨れに対抗できる電池装置を提供できる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態の電池装置を示す斜視図である。 第１実施形態のカバーを外した電池装置を示す斜視図である。 第１実施形態の電池装置を示す分解斜視図である。 第１実施形態の電池ユニットを示す分解斜視図である。 第１実施形態のベースを示す斜視図である。 第１実施形態のベースを示す斜視図である。 第１実施形態のカバーを外した電池装置を示す平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面を示す断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線における断面を示す断面図である。 図８のＸ部分を示す拡大図である。 図８のＸＩ部分を示す拡大図である。 図９のＸＩＩ部分を示す拡大図である。 図９のＸＩＩＩ部分を示す拡大図である。 図７のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面を示す断面図である。 図１４の断面を示す斜視図である。 図７のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面を示す断面図である。 図１６の断面を示す斜視図である。 電池ユニットと側面とを示すモデル化された側面図である。 第２実施形態のモデル化された側面図である。 第３実施形態のモデル化された側面図である。 モデル化された比較実施形態の電池装置を示す断面図である。 第４実施形態の電池装置を示す断面図である。 第５実施形態の電池装置を示す斜視図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

第１実施形態
図１は、電池装置１０を示す。図中には、正規の設置状態における斜視図が示されている。以下、特に断らない場合、正規の設置状態における上下が図の上下である。図中には、上下方向である高さ方向ＨＤ、幅方向ＷＤ、および奥行き方向ＤＤが図示されている。

電池装置１０は、カバー１１と、ベース３０とを有する。カバー１１と、ベース３０とは、電池装置１０の外殻を形作っており、電池装置１０のハウジングを提供する。カバー１１は、樹脂製である。カバー１１は、電池装置１０の上部の外殻を提供している。ベース３０は、電池装置１０の下部の外殻を提供している。電池装置１０は、乗り物に搭載されている。電池装置１０は、乗り物の中に搭載される。乗り物の一例は、車両である。電池装置１０は、例えば、車両の座席の下に搭載される。電池装置１０は、車両の座席の下への搭載に適した高さを有する。

図２は、カバー１１を取り除いた電池装置１０を示す。電池装置１０は、乗り物の発電電動機（ＭＧ）１５と協働する。電池装置１０は、乗り物の電動システムを提供する。発電電動機１５は、内燃機関（ＥＧ）１６と連結されている。電池装置１０は、車両の電気負荷（ＬＤ１、ＬＤ２）１７、１８に接続されている。電気負荷１７は、バッテリおよびスタータのような大電流が流れる電気負荷である。電気負荷１８は、バッテリおよびスタータを除く車両の複数の電気負荷の一部または全部である。

発電電動機１５は、内燃機関１６によって駆動されることによって、発電機として機能する。発電電動機１５によって発電された電力の少なくとも一部は、電池装置１０に供給される。この場合、電池装置１０は充電される。発電電動機１５は、電池装置１０から電力を供給される。この場合、発電電動機１５は、電動機として機能する。発電電動機１５は、内燃機関１６とともに動力源として機能する。例えば、発電電動機１５は、内燃機関１６が供給する動力を上回る動力、または、内燃機関１６が供給する動力を補助する動力を供給する。電池装置１０の定格電圧は、例えば１２Ｖである。

図３は、電池装置１０の分解状態を示す。図３において、電池装置１０は、電池ユニット２０と、ベース３０と、バスバーユニット４０と、電気回路５０とを備える。ベース３０に、電池ユニット２０と、バスバーユニット４０と、電気回路５０とが搭載される。ベース３０は、電池ユニット２０を受け入れるための凹状の容器部３１を有する。ベース３０は、電池ユニット２０の一部のみを容器部３１に収容しており、電池ユニット２０の残部（上部）は、ベース３０から突出している。電池ユニット２０と、バスバーユニット４０と、電気回路５０とは、組立方向である高さ方向ＨＤに沿ってベース３０に装着される。電池ユニット２０と、バスバーユニット４０と、電気回路５０とは、複数のスクリュ、またはボルトなどの締結部材によってベース３０に固定される。

図２に戻り、電池ユニット２０は、複数の電池セル２１を収容するケース２２を有する。ケース２２は、電気絶縁性の樹脂製である。ケース２２は、複数の電池セル２１を収容する容器の一部である。ケース２２は、複数の電池セル２１を互いに固定している。さらに、ケース２２は、複数の電池セル２１をベース３０に固定する固定部材でもある。ケース２２は、電池ユニット２０をベース３０に固定するための複数のブラケットを有する。ケース２２は、壁の強度を高めるために、および／またはケース２２とベース３０との間の隙間を小さくするために、複数のリブを有している。

電池ユニット２０は、モニタモジュール２３を有する。モニタモジュール２３は、電気絶縁性の樹脂部材２４と、複数の電池セル２１に接続されるモニタ接続部材２５とを有している。モニタ接続部材２５は、樹脂部材２４の中にインサート成形によって埋設されている。モニタ接続部材２５は、樹脂部材２４の中を通って、電池セル２１と電気回路５０とを接続している。図中には、電気回路５０との接続部分に複数のモニタ接続部材２５が露出している。

モニタモジュール２３は、図に表れない水センサ６０を有している。水センサ６０は、図に表れない複数の水検出電極を有している。モニタモジュール２３は、６面体であるケース２２の一面に沿って配置されている。モニタモジュール２３は、ケース２２の蓋でもある。電池ユニット２０の詳細な形状は後述される。

ベース３０は、導電性の金属製である。ベース３０は、キャリアとも呼ばれる。ベース３０は、アルミニウム−ダイカスト製である。ベース３０は、高い剛性を有する。ベース３０は、電池ユニット２０を受け入れる容器部３１を有する。ベース３０は、複数のステー３２ａ、３２ｂ、３２ｃを有する。複数のステー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、総称してステー３２と呼ばれる。ステー３２は、電池装置１０を車両に固定するための固定部である。ステー３２は、多様な形状を有している。

バスバーユニット４０は、電池ユニット２０の電力端子から延びる電力経路を提供する。バスバーユニット４０は、電気絶縁性の樹脂部材と、電池ユニット２０に接続される電力接続部材とを有している。バスバーユニット４０は、ベース３０の上に固定されている。バスバーユニット４０は、電力端子４１、４１を有する。バスバーユニット４０は、少なくとも２つの電力接続部材を有する。ひとつの電力接続部材は、電池ユニット２０のひとつの電力端子と、複数の電力端子４１、４２、４３のひとつとの間に設けられ、電気的接続を提供する。外側の電力端子４１は発電電動機１５に接続されている。内側の電力端子４２は、電気負荷１７に接続されている。電力端子４３は、電気負荷１８に接続されている。

電気回路５０は、ベース３０の上に固定されている。電気回路５０は、電池ユニット２０の横に広がっている。電気回路５０は、電池ユニット２０のひとつの一面の横と、電池ユニット２０の他の一面の横とにわたって広がっている。電気回路５０は、Ｌ字型、またはカギ型と呼べる。電池ユニット２０は、ほぼ四辺形のベース３０のひとつの隅部に配置されている。電気回路５０は、ベース３０上に電池ユニット２０の横に広がるカギ型に渡る範囲を占める。電気回路５０は、モニタモジュール２３に沿って配置されている。電気回路５０のひとつの一部は、電池ユニット２０のモニタモジュール２３側の横に広がるように配置されている。電気回路５０の他の一部は、電池ユニット２０の横であって、モニタモジュール２３の周囲面の横に広がるように配置されている。このような配置は、電池ユニット２０と電気回路５０との、関連付けられた有利な配置に貢献する。

電気回路５０は、基板５１と、複数の電気部品５２とを有する。基板５１は、いわゆるプリント基板である。基板５１は、Ｌ字型、またはカギ型と呼べる。基板５１は、上述の電気回路５０が占める水平範囲にわたって広がっている。基板５１は、単一の基板である。基板５１の上には、複数の電気部品５２が配置されている。基板５１は、複数の接続部分を有している。複数の接続部分の一部、または全部は、バスバーユニット４０の電力接続部材とスイッチ素子との接続を提供する。

電気回路５０は、複数の電池セル２１に接続されている。複数の電気部品５２は、制御装置を提供する。制御装置は、電池ユニット２０に含まれる複数の電池セル２１のそれぞれの電圧を監視する。制御装置は、複数の電池セル２１のそれぞれの充電状態、放電状態を監視する。制御装置は、複数の電池セル２１のそれぞれの充電状態を適正に制御する。

座席に水がこぼされる場合に、水に濡れた乗員が座席を利用する場合に、または車両が水に浸かる場合に、電池装置１０の中に水が浸入する場合がある。この場合、電池装置１０が水を放電経路として放電する場合がある。この実施形態では、電池装置１０の中における水を検出する水センサ６０と、水を検出した場合に、対策処理を実行する制御装置とを備えている。制御装置は、電池装置１０内への浸水を監視する。制御装置は、浸水が検出された場合に、対策処置を実行する。対策処理は、例えば、複数の電気部品５２のひとつであるブレーカ素子をオフ状態にすることである。

電気回路５０が提供する制御システムは、制御装置（ＥＣＵ）を提供する。制御装置は、電子制御装置（Electronic Control Unit）である。制御装置は、少なくともひとつの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくともひとつのメモリ装置（ＭＭＲ）とを有する。制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置は、ひとつのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置を機能させる。

制御システムは、制御装置に入力される情報を示す信号を供給する複数の信号源を入力装置として有する。制御システムは、制御装置が情報をメモリ装置に格納することにより、情報を取得する。制御システムは、制御装置によって挙動が制御される複数の制御対象物を出力装置として有する。制御システムは、メモリ装置に格納された情報を信号に変換して制御対象物に供給することにより制御対象物の挙動を制御する。

制御システムに含まれる制御装置と信号源と制御対象物とは、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、機能を実行するためのブロックと呼ぶことができる。別の観点では、それらの要素の少なくとも一部は、構成として解釈されるモジュール、またはセクションと呼ぶことができる。さらに、制御システムに含まれる要素は、意図的な場合にのみ、その機能を実現する手段ともよぶことができる。

制御システムが提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。電気回路５０は、インバータおよび／またはコンバータとしての回路と、複数の電池セル２１の電圧を観測するモニタ回路とを備えてもよい。この場合、制御装置は別の電気回路容器に収容される。

図４は、電池ユニット２０の分解斜視図である。電池ユニット２０は、６面体として構成されている。電池ユニット２０は、複数の電池セル２１を有する。図中には、５個の電池セル２１が図示されている。電池セル２１は、扁平な直方体である。電池セル２１は、６面体である。電池セル２１の細い１面には、正極および負極の端子２１ａが配置されている。電池セル２１は、横に面する１面に端子２１ａを露出させるように横向きに配置されている。複数の電池セル２１は、電池セル２１の最も広い主面２１ｂを幅方向ＷＤに向けて積層されている。

電池セル２１は、最も広い２つの主面２１ｂを有する。電池セル２１が膨らむ場合、主面２１ｂが著しく影響を受ける。複数の電池セル２１は、それらの複数の主面２１ｂが平行になるように積層されているから、主面２１ｂが面する方向へ膨らむ。図示の例では、複数の電池セル２１は、横方向へ膨らむ。電池セル２１が膨らむ方向は、幅方向ＷＤである。言い換えると、複数の電池セル２１は、それらの積層方向、すなわち幅方向ＷＤへ著しく膨らむ。言い換えると、複数の電池セル２１は、ベース３０の面に沿って膨らむ。言い換えると、複数の電池セル２１は、組立方向と直交する幅方向ＷＤへ膨らむ。

複数の電池セル２１は、６面体の前面に開口部を有するケース２２内に収容されている。ケース２２は、第１ケースであるカップ２２ａと第２ケースであるキャップ２２ｂとを有する。カップ２２ａは、ケース２２内を複数の電池セル２１それぞれのために仕切っている。キャップ２２ｂは、複数の導体２６を支持する蓋体である。

電池ユニット２０は、複数の電池セル２１を接続する複数の導体２６を有する。複数の導体２６は、複数の電池セル２１を直列に接続する。電池ユニット２０は、複数のモニタ端子２７を有する。モニタ端子２７は、電池セル２１の少なくとも電圧を検出するために利用される。図示の例では、電池ユニット２０は、５つの電池セル２１を有する。図中には、複数の導体２６が図示されている。図示の例では、６つのモニタ端子２７を有する。ひとつの導体２６に、ひとつのモニタ端子２７が設けられている。６つのモニタ端子２７により、５つの電池セル２１のそれぞれの状態が監視される。図中には、複数のモニタ端子２７が図示されている。

モニタモジュール２３は、複数のモニタ接続部材２５を有する。モニタ接続部材２５は、モニタ端子２７を受け入れる。モニタ接続部材２５とモニタ端子２７とは、電気的に接続されている。モニタモジュール２３と水センサ６０とは、樹脂部材２４を共有することによって、一体的である。モニタモジュール２３と水センサ６０とは、ひとつの部品として取り扱うことができる。水センサ６０は、複数の水検出電極６１を有する。

電池ユニット２０は、ガスケット部材２８を有する。ガスケット部材２８は、複数の電池セル２１とモニタモジュール２３との間に配置される。

電池ユニット２０の部品の組立方向は、製品の正規の設置状態では、ケース２２に対して横向きである。組立方向は、奥行き方向ＤＤである。複数の電池セル２１が、複数の端子２１ａを横に面する面に位置づけるから、複数の電池セル２１と電気回路５０とを少ない部品で接続できる。複数の電池セル２１は、膨らみが著しく表れる複数の主面２１ｂを横向きとして、積層している。このため、複数の電池セル２１が膨らむ場合の主たる方向は幅方向ＷＤである。

図５、図６は、ベース３０の斜視図である。図５は、手前斜め上からベース３０を見た斜視図である。図６は、反対側から見た斜視図である。ベース３０は、板状又は皿状である。ベース３０は、浅い皿状、または浅いカップ状と呼べる形状を有している。ベース３０の形状は、容器部３１において、下に向けて凸状であって、上から凹状である。ベース３０は、それを反らせようとする外力に対抗する高い剛性を有する。ベース３０は、容器部３１を開く横方向、特に幅方向ＷＤへの外力に対抗する高い剛性を有する。ベース３０は、複数の電池セル２１が著しく膨らむ方向に関して、高い剛性を有する。

容器部３１は、側壁３１ａ、３１ｂと、底壁３１ｃと、背壁３１ｄと、前壁３１ｅとを有する。言い換えると、ベース３０は、側壁３１ａ、３１ｂと、底壁３１ｃと、背壁３１ｄと、前壁３１ｅとを有する。なお、以下の説明では、電池ユニット２０のモニタモジュール２３側を前として、説明する。容器部３１は、上に向けて開口部を有する開放容器である。

側壁３１ａ、３１ｂは、容器部３１の両側に設けられている。側壁３１ａ、３１ｂは、複数の電池セル２１の積層方向、すなわち幅方向ＷＤに位置する。側壁３１ａ、３１ｂの内面は、側面３３ａ、３３ｂを提供する。側面３３ａ、３３ｂは、容器部３１内に面している。側面３３ａ、３３ｂは、互いに対向している。側面３３ａ、３３ｂは、側壁３１ａ、３１ｂが提供する広い面のうち、一部である。側面３３ａ、３３ｂは、電池ユニット２０と微小な隙間を介して対向するか、または電池ユニット２０と接触する面である。

側壁３１ａは、ケース２２を固定するための複数のボルト穴３４を有する。側壁３１ｂは、ケース２２を固定するための複数のボルト穴３４を有する。ボルト穴３４は、組立方向である高さ方向ＨＤに深さを有する穴と、穴の内面に形成された雌ねじとを有する。両方の側壁３１ａ、３１ｂは、それぞれがボルト穴３４を提供するために、複雑な形状を有する。複数のボルト穴３４のひとつは、一方の側壁３１ａにおける主面２１ｂの中央より上に開口する。複数のボルト穴３４のひとつは、他方の側壁３１ｂにおける主面２１ｂの中央より上に開口する。側壁３１ａ、３１ｂは、カバー１１を固定するための他のボルト穴、電気的な接続のための部品を固定するための他のボルト穴も形成されている。

底壁３１ｃは、容器部３１の底に位置している。底壁３１ｃは、ベース３０の最も下の壁である。底壁３１ｃは、側壁３１ａの下端と、側壁３１ｂの下端とを連結している。底壁３１ｃの内面は、底面３３ｃを提供する。底面３３ｃは、容器部３１内に面している。底面３３ｃは、ベース３０の上面として、上へ向いている。

背壁３１ｄは、容器部３１の背後に位置している。背壁３１ｄは、側壁３１ａと、側壁３１ｂと、底壁３１ｃとを連結している。背壁３１ｄの内面は、背面３３ｄを提供する。背面３３ｄは、容器部３１内に面している。背壁３１ｄは、側壁３１ａ、３１ｂの上部を連結している。背壁３１ｄは、側壁３１ａ、３１ｂの間を真っ直ぐに連結している。背壁３１ｄは、側壁３１ａ、３１ｂの間に設けられた梁を提供する。背壁３１ｄは、側壁３１ａ、３１ｂを上広がりに外側に倒す外力に対抗する。

前壁３１ｅは、容器部３１の前に位置している。前壁３１ｅは、底壁３１ｃと連結されている。前壁３１ｅは、側壁３１ａと、側壁３１ｂと、底壁３１ｃとを連結していてもよい。前壁３１ｅの内面は、前面３３ｅを提供する。前面３３ｅは、容器部３１内に面している。前壁３１ｅは、底壁３１ｃと放熱壁３５との間に形成された階段壁の一部である。前壁３１ｅは、側壁３１ａ、３１ｂの間を連結している。前壁３１ｅは、側壁３１ａ、３１ｂの間に設けられた梁を提供する。前壁３１ｅは、側壁３１ａ、３１ｂを上広がりに外側に倒す外力に対抗する。

図３に図示されるように、放熱壁３５の上には、一部の電気部品５２が配置される。一部の電気部品５２は、放熱を要する部品である。例えば、電気回路５０のスイッチ素子などが配置される。放熱壁３５と、電気部品５２との間には、絶縁板５９が配置される。これにより、電気部品５２は、絶縁板５９を介して、放熱壁３５へ放熱する。放熱壁３５は、ベース３０の中において、上へ凸状であり、下から凹状である。よって、放熱壁３５は、ベース３０の下面において、下から凹状の放熱部を提供する。

図７において、電池ユニット２０は、ベース３０に搭載されている。ケース２２は、複数のボルト７１によって、ベース３０に固定されている。複数のボルト７１は、ボルト穴３４に挿入されている。ケース２２は、複数のブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆを有する。複数のブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは、ケース２２の側面から外側に突出して形成されている。複数のブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは、ケース２２の樹脂によってケース２２と一体的に形成されている。複数のボルト７１は、ブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆをベース３０に向けて締め付けている。複数のボルト７１は、締結部材を提供する。

図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面を示す。図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線における断面を示す。ケース２２は、幅方向ＷＤに突出し、ボルト７１を受け入れるブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆを有する。複数のブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆの中には、複数のボルト７１による締め付け力に対抗するためのカラー２２ｇが配置されている。カラー２２ｇは、金属製である。

側壁３１ａ、３１ｂは、幅方向ＷＤにおける電池ユニット２０の両側に位置する。側壁３１ａ、３１ｂは、容器部３１を区画している。ブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは、幅方向ＷＤに面するケース２２の２面に設けられている。幅方向ＷＤに面するケース２２の２面は、２つの側壁３１ａ、３１ｂに対向している。幅方向ＷＤに面するケース２２の２面の間に位置する上面または前面に電池セル２１の端子２１ａが位置している。

一方の側壁３１ａは、ボルト７１のひとつが締め込まれたボルト穴３４を有する。側壁３１ａには、下へ凹状の肉盗み３６ａが設けられている。他方の側壁３１ｂは、ボルト７１の他のひとつが締め込まれたボルト穴３４を有する。側壁３１ｂには、下へ凹状の肉盗み３６ｂが設けられている。ケース２２は、２つの側壁３１ａ、３１ｂに固定されている。ケース２２は、２つの側壁３１ａ、３１ｂに締め込まれた複数のボルト７１を介して２つの側壁３１ａ、３１ｂに固定されている。複数のボルト７１および複数のカラー２２ｇは、側壁３１ａ、３１ｂの高さを補う補助的な側壁でもある。側壁３１ａ、３１ｂの中にボルト穴３４を形成しながら設けられている肉盗み３６ａ、３６ｂは、側壁３１ａ、３１ｂに電池ユニット２０の膨張に耐えるための強度を与えながら、軽量化を図るために設けられている。

側壁３１ａ、３１ｂよりも幅方向ＷＤの外側には、電力端子４１、４１が大きく延びだして配置されている。側壁３１ａ、３１ｂよりも幅方向ＷＤの外側には、電気回路５０のような電池装置１０の主要部品が配置されていない。側壁３１ａ、３１ｂは、電池セル２１の膨張により変形が想定される。この構成は、側壁３１ａ、３１ｂの変形による他の部品への影響を抑制するために有利である。

電池ユニット２０は、複数のボルト７１によって、ベース３０の上に固定されている。電池ユニット２０は、およそ下半部を容器部３１の中に位置付けている。言い換えると、電池ユニット２０は、およそ上半部をベース３０で囲まれることなく、ベース３０の上に突出させて配置されている。複数の電池セル２１は、幅方向ＷＤに積層されているから、すべての電池セル２１の下半部が、容器部３１の中に位置付けられている。言い換えると、すべての電池セル２１は、およそ上半部をベース３０で囲まれることなく、ベース３０の上に突出させて配置されている。複数の電池セル２１の下から１／３の高さにおいて、複数の電池セル２１の幅方向ＷＤの両側に側壁３１ａ、３１ｂが位置するように、ベース３０、すなわち容器部３１が形成されている。

図１０は、図８の矢印Ｘ部分を示す。図１１は、図８の矢印ＸＩ部分を示す。図１２は、図９の矢印ＸＩＩ部分を示す。図１３は、図９の矢印ＸＩＩＩ部分を示す。複数の電池セル２１は、ケース２２に接触している。複数のブラケット２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆが側壁３１ａ、３１ｂの上に配置されている。カラー２２ｇは、ボルト７１を受け入れている。複数のボルト７１は、複数のボルト穴３４の中に締め付けられている。ケース２２は、複数のボルト７１により側壁３１ａ、３１ｂの上に固定されている。

図１０〜図１３において、ケース２２と容器部３１との間には、隙間がある。ケース２２は、容器部３１において接触していてもよい。電池セル２１は、高さ方向ＨＤに関して高さＨＢを有する。

図１０において、側面３３ａは、ブラケット２２ｃの下において、高さＨ１を有する。側壁３１ａ、ボルト７１、およびカラー２２ｇは、ブラケット２２ｃの下において、高さＨ２を提供する。ケース２２の外面と、側面３３ａとの間には、隙間がある。側面３３ａは、側面３３ａから容器部３１の中へ突出するリブによって、ケース２２の外面と接触してもよい。側面３３ａは、ケース２２から幅方向ＷＤへ突出するリブによって、ケース２２の外面と接触してもよい。ケース２２の外面と、底面３３ｃとの間には、隙間がある。底面３３ｃは、底面３３ｃから上へ突出するリブによって、ケース２２の外面と接触してもよい。底面３３ｃは、ケース２２から下へ突出するリブによって、ケース２２の外面と接触してもよい。

図１１において、側面３３ｂは、ブラケット２２ｅの下において、高さＨ１を有する。側壁３１ｂ、ボルト７１、およびカラー２２ｇは、ブラケット２２ｅの下において、高さＨ２を提供する。ケース２２の外面と、側面３３ｂとの間には、隙間がある。側面３３ｂは、側面３３ｂから容器部３１の中へ突出するリブによって、ケース２２の外面と接触してもよい。側面３３ｂは、ケース２２から幅方向ＷＤへ突出するリブによって、ケース２２の外面と接触してもよい。

高さＨ１は、高さＨＢの１／２を上回る。高さＨ１と高さＨＢとの重複高さは、高さＨＢの１／２を上回る。高さＨ２は、高さＨＢの１／２を上回る。高さＨ２と高さＨＢとの重複高さは、高さＨＢの１／２を上回る。高さＨ２は、高さＨＢの２／３を上回る。高さＨ２と高さＨＢとの重複高さは、高さＨＢの２／３を上回る。

図１２において、側面３３ａは、ブラケット２２ｄの下において、高さＨ３を有する。側壁３１ａ、ボルト７１、およびカラー２２ｇは、ブラケット２２ｄの下において、高さＨ４を提供する。

図１３において、側面３３ｂは、ブラケット２２ｆの下において、高さＨ３を有する。側壁３１ｂ、ボルト７１、およびカラー２２ｇは、ブラケット２２ｆの下において、高さＨ４を提供する。

高さＨ３は、高さＨＢの１／３を上回る。高さＨ３と高さＨＢとの重複高さは、高さＨＢの１／３を上回る。高さＨ４は、高さＨＢの１／２を上回る。高さＨ４と高さＨＢとの重複高さは、高さＨＢの１／２を上回る。

図１０〜図１３において、電池ユニット２０の下部が容器部３１の中に配置され、電池ユニット２０の上部が容器部３１から突出している。高さＨ１は、高さＨ３より大きい（Ｈ１＞Ｈ３）。高さＨ１は、電池ユニット２０の中央部における側壁３１ａ、３１ｂの高さである。高さＨ１は、電池セル２１の端子２１ａがある端部に近い部分における側壁３１ａ、３１ｂの高さである。高さＨ３は、電池ユニット２０の端部における側壁３１ａ、３１ｂの高さである。高さＨ３は、電池セル２１の端子２１ａがある端部とは反対の端部に近い部分における側壁３１ａ、３１ｂの高さである。中央部は、電池ユニット２０の幅方向ＷＤにおける側面の高さ方向ＨＤの中央および奥行き方向ＤＤの中央を指す。

複数の電池セル２１の下から１／３の高さにおいて、複数の電池セル２１、ケース２２、および側面３３ａ、３３ｂは、小さい隙間を介して近接している。隙間は、容器部３１内への電池ユニット２０の組付を可能とする隙間である。隙間は、複数の電池セル２１の少ない膨らみにより、側面３３ａ、３３ｂがケース２２に接触するように設定されている。隙間は、側面３３ａ、３３ｂの間におけるケース２２と複数の電池セル２１との接触が、複数の電池セル２１の過大な膨らみに対抗するように設定されている。一対の側面３３ａ、３３ｂの間の距離は、側壁３１ａ、３１ｂが幅方向ＷＤに関して高い剛性を有することから、伸びにくい。望ましくは、一対の側面３３ａ、３３ｂの間に、複数の電池セル２１の膨らみが制限される。

図１４は、図７のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面を示す。図１５は、同断面を示す斜視図である。図１６は、図７のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面を示す。図１７は、同断面を示す斜視図である。図示されるように、側面３３ａ、３３ｂは、電池ユニット２０と微小な隙間を介して対向するＬ字型の面を有する。この面は、背面３３ｄに近い第１部位の高さＨ３が、第１部位よりも背面３３ｄから離れた第１部位の高さＨ１より低い。

Ｌ字型の面は、電池ユニット２０の重心位置を覆っている。側面３３ａ、３３ｂが提供する接触面は、電池セル２１の膨らみを効果的に抑制する。

図１８は、電池ユニット２０と、側面３３ａ、３３ｂとの重複範囲を示す。電池ユニット２０は、その側面に、重心Ｇを有している。電池ユニット２０の側面のうち、電池セル２１の膨張により変位が最大となる位置を膨張最大位置とする。多くの場合、膨張最大位置は、電池ユニット２０の重心位置である。

側面３３ａ、３３ｂは、重心Ｇを含む範囲に広がっている。側面３３ａ、３３ｂは、電池セル２１の主面２１ｂの下半部の半分以上を覆う。

この実施形態によると、電池ユニット２０は、高い剛性を有する複数の部品を用いることなく、ベース３０に固定することができる。しかも、電池セル２１の膨張をベース３０によって効果的に抑制することができる。この結果、少ない部品点数で、電池の膨れに対抗できる電池装置が提供される。

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、側面３３ａ、３３ｂは、電池ユニット２０の重心より低い部分を有する。これに代えて、この実施形態では、側面２３３ａ、２３３ｂは、電池ユニット２０の重心より低い部分を備えない。

図１９において、側面２３３ａ、２３３ｂは、電池ユニット２０の側面の半分以上を覆うように形成することができる。側面２３３ａ、２３３ｂにより、ベース３０だけで電池の膨れに対抗できる電池装置が提供される。

第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、側面３３ａ、３３ｂまたは２３３ａ、２３３ｂは、電池ユニット２０の重心Ｇを覆う。これに代えて、この実施形態では、重心Ｇを覆わない側面３３３ａ、３３３ｂが提供される。

図２０において、側面３３３ａ、３３３ｂは、電池ユニット２０の側面下部を覆うように広がる共通部分と、共通部分から電池ユニット２０の側面背部に延び出す部分と、共通部分から電池ユニット２０の側面前部に延び出す部分とを有する。側面３３３ａ、３３３ｂは重心Ｇに対して奥行き方向ＤＤの両側に広がっている。かかる構成でも電池セル２１の膨らみが抑制される。

第４実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、側壁３１ａ、３１ｂは、平行な側面３３ａ、３３ｂを提供する。これに代えて、この実施形態では、傾斜した側面４３３ａ、４３３ｂが提供される。

図２１は、比較例をモデル化した断面図である。図示されるように、先行する実施形態では、側壁３１ａ、３１ｂは、平行な側面３３ａ、３３ｂを提供する。側面３３ａ、３３ｂは、複数の電池セル２１の幅方向ＷＤへの膨らみを抑制する。

図２２は、この実施形態をモデル化した断面図である。図示されるように、側壁３１ａ、３１ｂは、傾斜した側面４３３ａ、４３３ｂを提供する。側面４３３ａ、４３３ｂは、上に向けて広がるように、すなわち開口部に向けて広がるように傾斜している。側面４３３ａ、４３３ｂは、電池セル２１が膨張した場合に、電池ユニット２０と接触し、電池セル２１の膨張を抑制する。このような傾斜は、ベース３０の型成形を容易にする。また、このような傾斜は、ベース３０への電池ユニット２０の装着作業を容易にする。

第５実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、電池セル２１の端子２１ａを有する端面が、横方向、すなわち奥行き方向ＤＤに面している。これに代えて、この実施形態では、電池セル２１の端子２１ａを有する端面が、高さ方向ＨＤに面している。

図２３は、この実施形態に係る電池装置１０を示す。ベース３０は、容器部３１を有している。容器部３１は、上に向かって開口部を有する。容器部３１の中には、電池ユニット２０が収容されている。電池ユニット２０は、複数の電池セル２１を収容する。電池ユニット２０は、ブラケット２２ｃ、２２ｅと複数のボルト７１とによってベース３０に固定されている。電池ユニット２０の上は、ケース２２によって覆われていてもよい。電池ユニット２０の上には、ベース３０のような高剛性の部材は設けられていない。電池ユニット２０の上には、電気回路５０が設けられている。

複数の電池セル２１のそれぞれは、端子２１ａが設けられている端面を有する。この端面は、高さ方向ＨＤに面している。電池ユニット２０の上面に、複数の電池セル２１の複数の端子２１ａが配列されている。複数の電池セル２１は、幅方向ＷＤに沿って積層されている。

容器部３１を区画する側壁３１ａ、３１ｂは、側面５３３ａ、５３３ｂを提供する。側面５３３ａ、５３３ｂは、ハッチングで示される範囲において電池ユニット２０の外側の側面と対向している。これら側面５３３ａ、５３３ｂは、電池ユニット２０の側面における重心Ｇを覆っている。かかる構成でも、電池ユニット２０を樹脂製のブラケット２２ｃ、２２ｅで固定しながら、電池セル２１の膨らみが抑制される。

他の実施形態
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上記実施形態では、単一の基板５１を採用した。これに代えて、基板５１は、複数の単位基板の集合体として提供されていてもよい。上記実施形態では、複数の導体２６は、複数の電池セルを直列に接続する。これに代えて、複数の電池セルは、並列に接続されてもよい。また、複数の並列接続部分を直列接続していてもよい。

上記実施形態では、複数の電池セルの積層方向、すなわち幅方向ＷＤを水平方向としている。これに代えて、水平方向から傾斜した傾斜方向としてもよい。例えば、幅方向ＷＤを、水平方向から９０°傾斜した鉛直方向としてもよい。

上記実施形態では、側面３３ａ、３３ｂは、高さが異なるＬ字型の面で電池ユニット２０に近接または接触している。これに代えて、多様な外形、広さ、凹凸をもつ側面を採用することができる。例えば、側面は、膨張面との関係で規定できる。電池ユニット２０のうち、電池セル２１の膨張により、膨張変形する可能性がある範囲を膨張面とする。膨張面は、電池セル２１の主面２１ｂが面する外表面である。例えば、ベース３０は、膨張面の外形と同じ外形の側面を提供することが望ましい。ベース３０は、膨張面の全面と接触することができる広い側面を提供することが望ましい。また、ベース３０は、膨張面が平面であるときには、膨張面との接触により荷重が集中しない平面の側面を提供することが望ましい。また、側面は、膨張最大位置を含むことが望ましい。また、側面は、電池ユニット２０の上面を超えないことが望ましい。側壁３１ａ、３１ｂに設けたボルト穴３４は、重心位置よりも上において開口することが望ましい。これにより、側壁３１ａ、３１ｂは、電池ユニット２０の重心位置を覆う面を提供できる。

なお、この実施形態では、複数の電池セル２１の積層方向を、幅方向と呼んでいるが、幅方向は、電池装置１０を設置した状態での水平方向に限られない。幅方向を重力に対する方向、すなわち鉛直方向としてもよい。

１０ 電池装置、２０ 電池ユニット、
２１ 電池セル、２１ａ 端子、２１ｂ 主面、
２２ ケース、２２ａ カップ、２２ｂ キャップ、
２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ ブラケット、２２ｇ カラー、
２３ モニタモジュール、２４ 樹脂部材、２５ 接続端子、
３０ ベース、３１ 容器部、３２ ステー、
３１ａ 側壁、３１ｂ 側壁、３１ｃ 底壁、３１ｄ 背壁、３１ｅ 前壁、
３３ａ 側面、３３ｂ 側面、３３ｃ 底面、３３ｄ 背面、３３ｅ 前面、
３４ ボルト穴、３５ 放熱壁、４０ バスバーユニット、４１ 端子、
５０ 電気回路、６０ 水センサ、７１ ボルト。

２３３ａ、２３３ｂ 側面、３３３ａ、３３３ｂ 側面、
４３３ａ、４３３ｂ 側面、５３３ａ、５３３ｂ 側面。

Claims (10)

1. 扁平な直方体である複数の電池セル（２１）を有し、複数の前記電池セルが前記電池セルの最も広い主面（２１ｂ）を幅方向（ＷＤ）に向けて積層されている電池ユニット（２０）と、
   前記電池ユニットの少なくとも一部を収容する容器部（３１）を有し、前記電池ユニットが固定されるベース（３０）とを備え、
   前記ベースは、前記幅方向における前記電池ユニットの両側に位置して前記容器部を区画しており、前記電池セルと隙間を介して対向、または前記電池セルと接触する２つの側面（３３ａ、３３ｂ、２３３ａ、２３３ｂ、３３３ａ、３３３ｂ、４３３ａ、４３３ｂ、５３３ａ、５３３ｂ）を有しており、前記電池セルの膨張に対抗して前記電池ユニットの変形を抑制する２つの側壁（３１ａ、３１ｂ）を有する電池装置。
2. さらに、複数の前記電池セルに接続された電気回路（５０）を備える請求項１に記載の電池装置。
3. 前記側面は、前記主面の中央を含む範囲に広がっている請求項１または請求項２に記載の電池装置。
4. 前記電池ユニットは、複数の前記電池セルを収容する樹脂製のケースを有し、
   前記ベースは、前記ケースより高い剛性を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池装置。
5. 前記ケースは、前記側壁に固定されている請求項４のいずれかに記載の電池装置。
6. 前記ケースは、前記側壁に締め込まれた複数のボルトを介して前記側壁に固定されている請求項５に記載の電池装置。
7. 一方の前記側壁（３１ａ）における前記主面の中央より上に開口するボルト穴（３４）と、
   他方の前記側壁（３１ｂ）における前記主面の中央より上に開口するボルト穴（３４）とを有する請求項６に記載の電池装置。
8. 前記ベースは金属製であり、
   前記ケースは、前記幅方向に突出し、前記ボルトを受け入れるブラケット（２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）を有し、
   一方の前記側壁（３１ａ）は、前記ボルトのひとつが締め込まれたボルト穴（３４）を有し、
   他方の前記側壁（３１ｂ）は、前記ボルトの他のひとつが締め込まれたボルト穴（３４）を有する請求項６または請求項７に記載の電池装置。
9. 前記電池ユニットは、６面体として構成されており、
   前記ブラケットは、前記幅方向の２面に設けられており、
   前記幅方向の２面は、２つの前記側壁に対向しており、
   前記２面の間に位置する上面または前面に前記電池セルの端子（２１ａ）が位置している請求項８に記載の電池装置。
10. 前記ベースは、前記電池ユニットの一部のみを収容しており、前記電池ユニットの残部は、前記ベースから突出している請求項１から請求項９のいずれかに記載の電池装置。

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