JP2018125251A - 組電池 - Google Patents
組電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018125251A JP2018125251A JP2017018780A JP2017018780A JP2018125251A JP 2018125251 A JP2018125251 A JP 2018125251A JP 2017018780 A JP2017018780 A JP 2017018780A JP 2017018780 A JP2017018780 A JP 2017018780A JP 2018125251 A JP2018125251 A JP 2018125251A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- lower case
- case
- cell
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
【課題】電池の膨張に耐えられる筐体を有する組電池を提供する。【解決手段】組電池100は、積層される電池セル150と、電池セル150を収容するケース110とを備え、ケース110は、電池セル150の積層方向に外側へ突出するフランジ118を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、組電池に関する。
従来、複数の電池を筐体等の部材に収容した組電池が知られている。例えば、特許文献1には、フランジで固定される上蓋と下蓋とで構成される筐体を有する組電池が開示されている。
ところで、このような組電池に用いられる電池は、充放電を繰り返すことによって膨張しうる。したがって、筐体は、膨張する電池からの圧力に対する耐久性が求められる。
かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、電池の膨張に耐えられる筐体を有する組電池を提供することにある。
上記課題を解決するために、第1の観点に係る組電池は、積層される電池セルと、前記電池セルを収容するケースとを備える。前記ケースは、前記電池セルの積層方向に外側へ突出するフランジを有する。
第1の観点に係る組電池によれば、筐体が電池の膨張に対する耐久性を有しうる。
以下、本開示に係る一実施形態が、図面を参照して説明される。図面は、模式的なものである。図面上の寸法又は比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。各図面における各構成部の描写は、部分的に簡略化されることがある。
図1は、一実施形態に係る組電池100の外観斜視図である。組電池100は、上部ケース300と、下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500と、ガス排出管600とを備える。組電池100は、略直方体形状である。X軸の正の方向に向く面は、組電池100の第1側面ともいう。X軸の負の方向に向く面は、組電池100の第2側面ともいう。Z軸の正の方向に向く面は、組電池100の上面ともいう。上面の反対側に対応するZ軸の負の方向に向く面は、組電池100の底面ともいう。Y軸の負の方向を向く面は、組電池100の前面ともいう。前面の反対側に対応するY軸の正の方向を向く面は、組電池100の背面ともいう。組電池100の各面の名称は、下部ケース110、セルホルダ120及びBATケース500の各面を示す名称として適用されうる。下部ケース110は、単にケースともいう。「下部」及び「上部」の記載は、構成を区別するための識別子である。本実施形態において、下部ケース110として示される構成は、上部ケース300として示される構成の下部に位置するものとするが、下部に限られず、上部又は側部等に位置してもよい。下部ケース110及びBATケース500はそれぞれ、第1ケース及び第2ケースともいう。「第1」及び「第2」の記載は、構成を区別するための識別子である。セルホルダ120は、単にホルダともいう。
下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、係合部材180によって、第1側面の側で互いに係合される。下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、係合部材180によって、第2側面の側でも互いに係合される。下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とが係合された部材は、電池ケースともいう。電池ケースには、後述する電池セル150(図3参照)が収容される。
下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、例えば、PBT(Poly-Butylene Terephthalate)等の樹脂により構成されてよい。
上部ケース300は、上面と第1側面とが接続する辺の一部に、凹部301及び凹部302を有する。上部ケース300は、前面と上面とが接続する辺の一部に、凹部303を有する。組電池100は、凹部301、凹部302及び凹部303に、それぞれSSG端子250、LOAD端子260及びGND端子270を備える。
上部ケース300は、第1側面に開口304を有する。組電池100は、開口304に、コネクタ310を備える。
上部ケース300は、例えば、PBT(Poly-Butylene Terephthalate)等の樹脂により構成されてよい。
ガス排出管600は、電池セル150から排出されるガスを通過させて、ガスを電池ケースの外部に排出する。ガス排出管600は、例えば、金属製のチューブであってよい。
本実施形態において、組電池100は、内燃機関を備えた車両、又は内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリッド車両等の車両に搭載されて使用されると仮定する。組電池100は、例えば、車両の座席の下に搭載されてよい。組電池100は、例えば、車両のセンターコンソールに搭載されてよい。組電池100は、車両用に限られず、他の用途で用いられてよい。
図2は、図1に示す組電池100を含む電源システム400の概略を示す機能ブロック図である。電源システム400は、組電池100と、オルタネータ410と、スタータ420と、第2の二次電池430と、負荷440と、スイッチ450と、制御部460とを備える。組電池100は、下部ケース110に収容される第1の二次電池130を含む。第1の二次電池130、オルタネータ410、スタータ420、第2の二次電池430及び負荷440は、並列に接続される。
組電池100は、MOSFET210(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)と、リレー220と、センサ230とを備える。組電池100は、ヒュージブルリンク240と、第1の二次電池130と、BMS140(Battery Management System)とをさらに備える。BMS140は、バッテリコントローラともいう。組電池100は、SSG端子250と、LOAD端子260と、GND端子270とをさらに備える。
リレー220と、第1の二次電池130と、ヒュージブルリンク240と、GND端子270とは、この順で直列に接続される。リレー220は、MOSFET210とSSG端子250とに電気的に接続される。SSG端子250は、オルタネータ410に電気的に接続される。MOSFET210は、LOAD端子260を介して、第2の二次電池430及び負荷440に直列に接続される。GND端子270は、接地される。
センサ230は、第1の二次電池130に電気的に接続される。BMS140は、センサ230に通信可能に接続される。BMS140は、電源システム400の制御部460に、通信可能に接続される。BMS140は、MOSFET210と、リレー220と、センサ230とに、通信可能に接続される。センサ230の機能を実行する回路は、センサ基板231(図7参照)に実装される。
リレー220は、第1の二次電池130を、電源システム400における組電池100外の各構成要素と並列に接続する、又は、各構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。組電池100外の電源システム400の各構成要素は、外部回路ともいう。
センサ230は、適宜な構造を有し、適宜な方式で第1の二次電池130を含む回路に流れる電流、又は、第1の二次電池130を含む回路に印加される電圧を測定する。
ヒュージブルリンク240は、ヒューズ本体と、ヒューズ本体を収容保持する絶縁樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆う絶縁樹脂製のカバーとにより構成され、過電流が生じた場合に溶断する。
第1の二次電池130は、電池セル150(図3参照)のアセンブリにより構成される。第1の二次電池130を構成する電池セル150は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池であってよい。第1の二次電池130は、正極側でリレー220に電気的に接続される。第1の二次電池130は、負極側でヒュージブルリンク240に電気的に接続される。ヒュージブルリンク240は、GND端子270を介して接地される。
MOSFET210は、第2の二次電池430及び負荷440を、電源システム400における他の構成要素と並列に接続する、又は、他の構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。組電池100は、MOSFET210を備えないこともある。MOSFET210は、MOS基板212(図9参照)に実装される。
BMS140は、センサ230から、第1の二次電池130の電流又は電圧等の測定結果を取得する。BMS140は、測定結果に基づいて、第1の二次電池130の状態を推定する。BMS140は、例えば第1の二次電池130の充電率等を推定する。充電率は、SOC(State Of Charge)ともいう。BMS140の機能を実行する回路は、BMS基板141(図9及び図10参照)に実装される。
オルタネータ410は、発電機であって、車両のエンジンに機械的に接続される。オルタネータ410は、エンジンの駆動によって発電を行う。オルタネータ410がエンジンの駆動によって発電した電力は、レギュレータで出力電圧を調整されて、第1の二次電池130、第2の二次電池430及び負荷440に供給され得る。オルタネータ410は、車両の減速時等に回生によって発電可能である。オルタネータ410が回生発電した電力は、第1の二次電池130及び第2の二次電池430の充電に使用されうる。
スタータ420は、例えばセルモータを含んで構成されうる。スタータ420は、第1の二次電池130及び第2の二次電池430の少なくとも一方からの電力供給を受けて、車両のエンジンを始動させる。
第2の二次電池430は、例えば鉛蓄電池により構成されうる。第2の二次電池430は、負荷440に電力を供給する。
負荷440は、例えば車両に備えられたオーディオ、エアコンディショナ、及びナビゲーションシステム等を含みうる。負荷440は、供給された電力を消費して動作する。負荷440は、エンジン駆動の停止中に第1の二次電池130から電力供給を受けて動作し、エンジン駆動中にオルタネータ410及び第2の二次電池430から電力供給を受けて動作する。
スイッチ450は、スタータ420と直列に接続される。スイッチ450は、スタータ420を他の構成要素と並列に接続する、又は、他の構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。
制御部460は、電源システム400の全体の動作を制御する。制御部460は、例えば車両のECU(Electric Control Unit又はEngine Control Unit)により構成されてよい。制御部460は、スイッチ450及びBMS140に、通信可能に接続される。制御部460は、BMS140を介して、MOSFET210及びリレー220に、通信可能に接続される。制御部460は、スイッチ450、MOSFET210及びリレー220の動作をそれぞれ制御する。制御部460は、各構成要素を制御することによって、オルタネータ410、第1の二次電池130及び第2の二次電池430による電力供給、並びに第1の二次電池130及び第2の二次電池430の充電を行う。
図3は、組電池100に収容される電池セル150の配置を示す斜視図である。本実施形態に係る組電池100は、5個の電池セル150−1〜5を収容する。組電池100に収容される電池セル150の数量は、5つに限られない。組電池100に収容される電池セル150の数量は、電池セル150の最大出力及び車両等の被駆動機器が消費する電力等に応じて、適宜決定されうる。
電池セル150は、6つの面を有する略直方体形状である。電池セル150の6つの面のうち2つの面は、他の4つの面よりも大きい面積を有する。電池セル150の面のうち比較的面積の大きい2つの面は、扁平面ともいう。電池セル150は、扁平面がZ軸の正の方向及び負の方向に向くように配置される。言い換えれば、電池セル150は、扁平面が組電池100の上面及び底面に略平行となるように配置される。
本実施形態に係る組電池100において、電池セル150は、2段と3段とに分けてZ軸方向に積層される。2段に積層された電池セル150は、X軸の正の方向の側に配置される。3段に積層された電池セル150は、X軸の負の方向の側に配置される。電池セル150が積層される数量は、組電池100に収容される電池セル150の数量に応じて、適宜変更されうる。積層される電池セル150の間には、電池セル150間の絶縁をとるための絶縁シート155(図11参照)が配置される。
電池セル150のY軸の負の方向の側の面は、キャップ面151ともいう。電池セル150は、キャップ面151が組電池100の前面の側に向くように配置される。電池セル150は、キャップ面151に、正極端子152と、負極端子153と、安全弁154とを備える。キャップ面151は、長辺と短辺とを有する略長方形状である。正極端子152及び負極端子153は、キャップ面151の長辺方向の両端付近に設けられる。正極端子152及び負極端子153は、電池セル150から電力を出力する電極である。正極端子152及び負極端子153をまとめて電極端子ともいう。
安全弁154は、正極端子152と負極端子153との間に設けられる。安全弁154は、電池セル150内部で発生するガスによって、電池セル150内部の圧力が所定圧力以上になった場合にガスを外部に排出するために開く。電池セル150内部の圧力は、電池セル150が経年劣化した場合又は熱暴走した場合等に、所定圧力以上になりうる。所定圧力は、電池セル150の仕様に応じて、適宜定められうる。
図4は、電池セル150が下部ケース110及びセルホルダ120に収容された状態を示す図である。下部ケース110は、上面の側に、係合孔115を有する。下部ケース110は、図示されていない底面の側にも、係合孔115を有する。セルホルダ120は、上面の側に、係合爪128を有する。セルホルダ120は、図示されていない底面の側にも、係合爪128を有する。係合孔115及び係合爪128とは、上面の側及び底面の側それぞれで互いに嵌合することによって、下部ケース110及びセルホルダ120を係合する。
図4において、下部ケース110及びセルホルダ120は、係合孔115が係合爪128の外側に位置するように構成される。下部ケース110及びセルホルダ120は、係合孔115が係合爪128の内側に位置するように、構成されてよい。係合孔115と係合爪128とは、交換されてよい。つまり、下部ケース110及びセルホルダ120は、係合孔115がセルホルダ120に設けられ、且つ、係合爪128が下部ケース110に設けられるように構成されてもよい。
組電池100は、第1側面の側に、係合部材180を備える。組電池100は、図示されていない第2側面の側にも、係合部材180を備える。下部ケース110及びセルホルダ120はそれぞれ、第1側面の側に凸部112及び凸部122を有する。下部ケース110及びセルホルダ120はそれぞれ、図示されていない第2側面の側にも、凸部112及び凸部122を有する。係合部材180は、凸部112と、凸部122とを挟持することによって、下部ケース110とセルホルダ120とを係合する。係合部材180は、例えばクリップ等の弾性部材であってよい。
セルホルダ120は、上面の側に、BATケース500と係合されるための係合孔125を有する。セルホルダ120は、図示されていない底面の側にも、係合孔125を有する。
組電池100は、セルホルダ120の側に、セル間バスバ160−1〜4と、総プラス端子バスバ164と、総マイナス端子バスバ165とを備える。セル間バスバ160−1〜4は、まとめてセル間バスバ160ともいう。セル間バスバ160と、総プラス端子バスバ164と、総マイナス端子バスバ165とは、まとめてバスバともいう。バスバは、電池セル150の電極端子に電気的に接続される。バスバは、電池セル150の電極端子に溶接されてよい。バスバは、電池セル150の電極端子に、圧着等の他の方法で電気的に接続されてもよい。
セル間バスバ160は、電池セル150の正極端子152と、他の電池セル150の負極端子153とを電気的に接続する。例えば、セル間バスバ160−1は、電池セル150−1の正極端子152と、電池セル150−2の負極端子153とを電気的に接続する。セル間バスバ160−4は、電池セル150−4の正極端子152と、電池セル150−5の負極端子153とを電気的に接続する。セル間バスバ160−2及び3は、他のセル間バスバ160と同様に、電池セル150の電極端子を電気的に接続する。総プラス端子バスバ164は、電池セル150−5の正極端子152に、電気的に接続される。総マイナス端子バスバ165は、電池セル150−1の負極端子153に、電気的に接続される。バスバは、総プラス端子バスバ164と総マイナス端子バスバ165との間で、電池セル150を直列に接続する。
図5は、セル間バスバ160の構造を示す図である。セル間バスバ160は、凸部161と、端子接続部162と、センサ取付端子163とを備える。セル間バスバ160は、例えば銅又はアルミニウム等の導電性の金属で構成されてよい。
セル間バスバ160の凸部161は、セルホルダ120に設けられるリブ等の構造との接触を回避するために設けられる。端子接続部162は、電池セル150の電極端子に電気的に接続される。凸部161は、2つの端子接続部162の間に位置する。例えば図4において、セル間バスバ160−1をX軸の正の方向から見た場合、凸部161は、2つの端子接続部162よりもY軸の負の方向に突出している。
端子接続部162は、溶接用開口162aを有する。端子接続部162は、溶接用開口162aの周縁部において、例えばビード溶接等の溶接によって、電池セル150の各電極端子に電気的に接続される。
センサ取付端子163は、センサ基板231(図7参照)が取り付けられる端子である。センサ取付端子163は、ナット163aを有する。センサ基板231は、例えばナット163aに螺合するボルト等によって、センサ取付端子163に取り付けられる。センサ基板231は、各電池セル150の電極端子に電気的に接続される。
図4に示すように、総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、外部接続部166と、セル間バスバ160と同様の端子接続部162とを有する。総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、セル間バスバ160と同様に、例えば銅又はアルミニウム等の導電性の金属で構成されてよい。総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、端子接続部162の溶接用開口162aの周縁部において、溶接等によって、電池セル150の電極端子に電気的に接続される。
総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、外部接続部166によって、総プラス銅バスバ285及び総マイナス銅バスバ286(図8及び図9参照)にそれぞれ電気的に接続される。総プラス銅バスバ285及び総マイナス銅バスバ286は、銅バスバともいう。外部接続部166は、ねじ穴166aを有する。外部接続部166は、ねじ穴166aに挿入したボルト等によって、銅バスバに電気的に接続される。総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165の端子接続部162は、セル間バスバ160と同等に、センサ取付端子163を有する。センサ基板231は、センサ取付端子163を介して、総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165に電気的に接続される。
図4に示すように、組電池100は、下部ケース110に締結部370を備える。締結部370は、補機台座200(図8参照)を取り付けるために用いられる。
図4に示すように、組電池100は、前面側に、安全弁カバー610及び611と、ガスチューブ620とを備える。安全弁カバー610及び611は、例えばPBT等の樹脂で構成されてよい。安全弁カバー610及び611は、電池セル150のキャップ面151との間にシール630(図11参照)を挟んで、安全弁154を覆うようにキャップ面151に取り付けられる。シール630は、例えば、EPDM(Ethylene-Propylene-Diene Monomer)等のゴムで構成されてよい。安全弁カバー610及び611は、ねじ止め等によって、セルホルダ120に取り付けられてよい。
安全弁カバー610は、3段に積層された電池セル150−1〜3の安全弁154に共通して取り付けられる。安全弁カバー611は、2段に積層された電池セル150−4〜5の安全弁154に共通して取り付けられる。安全弁カバー610及び611は、電池セル150の安全弁154から排出されるガスを内部に保持しうる。
安全弁カバー610は、安全弁154から排出されるガスを通過させるガスダクト612を有する。ガスダクト612は、安全弁カバー610から、組電池100の前面の側に突出する。安全弁カバー611は、安全弁154から排出されるガスを通過させるガスダクト613及び614を有する。ガスダクト613及び614は、安全弁カバー611から、組電池100の前面の側に突出する。
安全弁カバー610のガスダクト612と、安全弁カバー611のガスダクト613とは、ガスが漏洩しないようにガスチューブ620で接続される。この場合、電池セル150−1〜3から安全弁カバー610に排出されたガスは、安全弁カバー611に移動しうる。
安全弁カバー611のガスダクト614は、ガスが漏洩しないようにガス排出管600に接続される。この場合、安全弁カバー610から安全弁カバー611に移動したガスと、電池セル150−4〜5から安全弁カバー611に排出されたガスとは、ガス排出管600に排出されうる。組電池100が車両に搭載される場合、ガス排出管600は、例えば車体の下部の外部空間にガスを排出する。
安全弁カバー610及び611からガス排出管600まで、ガスが漏えいしないように接続されることによって、ガスが組電池100の周囲に漏洩しにくくなる。組電池100が車両に搭載される場合、ガスが車外に排出され、車内に漏洩しにくくなる。ガスダクト612及び614が組電池100の前面の側に突出することで、電池セル150から排出されたガスは、ガスダクト612及び614の方へ誘導されやすくなる。
図6は、図4のA−A断面図である。図6において、安全弁カバー610及びバスバは、省略されている。電池セル150−1〜3は、絶縁シート155を挟んで、3段に積層され、下部ケース110とセルホルダ120との間に収容される。下部ケース110は、Y軸の正の方向の側に、背面リブ114を有するクラッシャブルゾーン113を備える。クラッシャブルゾーン113には、電池セル150が収容されていない。クラッシャブルゾーン113の剛性は、背面リブ114によって高められうる。クラッシャブルゾーン113は、背面リブ114以外の部分に空間を有する。このようにすることで、クラッシャブルゾーン113は、例えば、下部ケース110に対してY軸の負の方向に衝撃が与えられた場合に衝撃を吸収するように変形しやすくなる。結果として、電池セル150に対する衝撃が緩和されうる。また、下部ケース110が軽量化されうる。
図7は、センサ基板231が取り付けられた組電池100の正面図である。図4にも示されている構成についての説明は、省略する。組電池100は、前面の側に、センサ基板231−1〜2と、FPC232−1〜2(Flexible Print Circuit)とを備える。センサ基板231−1〜2は、センサ基板231ともいう。FPC232−1〜2は、FPC232ともいう。
センサ基板231−1は、3段に積層された電池セル150−1〜3に電気的に接続されるセル間バスバ160−1〜3及び総マイナス端子バスバ165のセンサ取付端子163に、取付部材233によって取り付けられる。センサ基板231−2は、2段に積層された電池セル150−4〜5に電気的に接続されるセル間バスバ160−3〜4及び総プラス端子バスバ164のセンサ取付端子163に電気的に接続するように、取付部材233によって取り付けられる。取付部材233は、例えば、ねじ又はビス等であってよい。FPC232−1は、センサ基板231−1と、BMS基板141(図9及び図10参照)とを電気的に接続する。BMS基板141は、図2のBMS140の機能を実行する回路を含む。FPC232−2は、センサ基板231−1と、センサ基板231−2とを電気的に接続する。
センサ基板231は、図2のセンサ230の機能を実行する回路を含む。センサ基板231は、各電池セル150の電極端子間に流れる電流、及び、電極端子間の電圧の少なくとも一方を測定しうる。センサ基板231は、BMS基板141からの測定指示に応じて、電流又は電圧を測定してよい。センサ基板231は、BMS基板141に測定結果を出力してよい。
本実施形態に係る組電池100によれば、1枚のセンサ基板231が3段に積層された電池セル150と2段に積層された電池セル150とにまたがって取り付けられる場合と比較して、センサ基板231にかかる応力が緩和されうる。本実施形態に係る組電池100によれば、BMS基板141が電池セル150に直接取り付けられる場合と比較して、BMS基板141にかかる応力が緩和されうる。
図8は、BATケース500と補機台座200とが取り付けられた組電池100を示す図である。BATケース500は、セルホルダ120に係合される。セルホルダ120及びBATケース500はそれぞれ、第1側面の側に凸部122及び凸部502を有する。セルホルダ120及びBATケース500はそれぞれ、図示されていない第2側面の側にも、凸部122及び凸部502を有する。係合部材180は、第1側面及び第2側面で凸部122と凸部502とを挟持することによって、セルホルダ120とBATケース500とを係合する。
BATケース500は、上面の側及び底面の側に、図4に示すセルホルダ120の係合孔125に嵌合する爪を有する。BATケース500とセルホルダ120とは、上面及び底面の側それぞれで、セルホルダ120の係合孔125と、BATケース500の爪とが嵌合することによっても係合される。セルホルダ120の係合孔125は、BATケース500の爪の外側に位置してよいし、内側に位置してよい。BATケース500の爪とセルホルダ120の係合孔125とは、交換されてよい。
BATケース500がセルホルダ120に係合されることによって、電池セル150のキャップ面151の側に設けられるセンサ基板231等の構成がBATケース500によってカバーされる。BATケース500は、組電池100に正面側から加わる衝撃を緩和しうる。
下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500とが係合して構成されるモジュールは、電池モジュールともいう。電池モジュールは、電池セル150が3段に積層されている側と、電池セル150が2段に積層されている側とを有する。電池セル150が3段に積層されている側は、3段側ともいう。電池セル150が2段に積層されている側は、2段側ともいう。言い換えれば、電池モジュールは、2段側と3段側とを有する。下部ケース110、セルホルダ120及びBATケース500は、電池モジュールと同様に、2段側と3段側とを有する。
BATケース500は、3段側の上面に、ヒュージブルリンク240を備える。ヒュージブルリンク240は、一端において、総マイナス銅バスバ286及び総マイナス端子バスバ165を介して、電池セル150−1の負極端子153に電気的に接続される。ヒュージブルリンク240は、他端において、GND銅バスバ280を介して、GND端子270に電気的に接続される。
下部ケース110は、電池モジュールの3段側の上面に、BMS基板141を取り付けるためのナット穴146と、BMS基板141に設けられる嵌合孔144(図10参照)に嵌合するためのピン147とを備える。下部ケース110は、組電池100の背面の側に、背面リブ114を備える。下部ケース110は、組電池100の背面の側に、固定部116を備える。組電池100は、固定部116をボルト等で固定することで、車体等に固定されうる。下部ケース110は、固定部116から上面側に延在するピラー117を備える。ピラー117は、下部ケース110の他の部分より厚く、高い剛性を有しうる。下部ケース110は、ピラー117が高い剛性を有することによって、固定部116に加わる外力によって変形しにくくなる。
補機台座200は、締結部370にボルト340で締結される。締結部370は、電池モジュールの2段側の上面の4箇所に設けられる。組電池100は、締結部370が電池モジュールの3段側の上面に設けられる場合と比較して、Z軸方向の寸法を小さくされうる。補機台座200の締結部370が設けられる箇所は、4箇所に限られず、3箇所以下であってよいし、5箇所以上であってもよい。補機台座200は、少なくとも3箇所の締結部370で電池モジュールに締結されることによって、電池モジュールに対して、より安定して取り付けられうる。
図8に例示される補機台座200は、BATケース500の2段側の上面の少なくとも1箇所に設けられる締結部370と、下部ケース110の2段側の上面の少なくとも1箇所に設けられる締結部370とに、ボルト340で締結される。言い換えれば、図8に例示される補機台座200は、電池モジュール全体にまたがって締結される。補機台座200が電池モジュール全体にまたがって締結される場合、例えば補機台座200が下部ケース110だけに締結される場合と比較して、電池モジュールの剛性が高められうる。
電池モジュールの剛性は、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500との間の相対的な変位が規制されることによって高められうる。補機台座200が電池モジュール全体にまたがって締結される場合、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500との間の相対的な変位は規制されうる。補機台座200は、電池モジュール全体にまたがって締結されるだけでなく、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500との間の相対的な変位が規制されるように、電池モジュールに締結されてよい。補機台座200は、例えば上部ケース300の少なくとも1箇所と締結されてよい。上部ケース300が電池モジュールの外側に組み付けられる場合、補機台座200と上部ケース300の少なくとも1箇所が締結されることで、電池モジュールの各構成部の相対的な変位が規制されうる。
図8において、セルホルダ120は、第1側面の側に、下部ケース110と係合される凸部122と、BATケース500と係合される凸部122とを有する。下部ケース110の凸部112と係合される凸部122と、BATケース500の凸部502と係合される凸部122とは、一体に形成されてよい。第2側面の側においても同様に、凸部122は一体に形成されてよい。凸部122が一体に形成される場合、1つの係合部材180は、第1側面及び第2側面それぞれの側で、凸部112と、凸部122と、凸部502とを一括して挟持し、電池モジュールの各構成部を係合してよい。電池モジュールの各構成部が第1側面及び第2側面それぞれの側で1つの係合部材180によって係合される場合、電池モジュールの各構成部の相対的な変位がより強く規制されうる。電池モジュールの各構成部の相対的な変位が規制されることによって、電池モジュールの剛性が高められうる。
電池モジュールの各構成部の相対的な変位が規制されることによって、電池モジュールの剛性が高められうる。また、補機台座200が電池モジュール全体にまたがって締結されることによって、電池モジュールの剛性が高められうる。電池モジュールに締結される補機台座200又は電池モジュールにリレー220が締結される場合、電池モジュールの剛性が高められることによって、リレー220の動作による振動が、周囲に伝搬しにくくなる。この場合、リレー220の動作による騒音が低減されうる。
補機台座200は、リレー220を取り付けるためのリレー締結部360を備える。リレー締結部360は、図8に例示される3個に限られず、2個以下であってよいし、4個以上であってもよい。補機台座200のリレー締結部360を備える部分の厚みは、補機台座200の他の部分の厚みよりも、厚くされてよい。このようにすることで、リレー220が取り付けられる部分の剛性が高められうる。また、リレー220の動作による振動が、周囲に伝搬しにくくなる。
図9は、リレー220とMOS基板212とBMS基板141とが取り付けられた組電池100を示す図である。図8にも示されている構成についての説明は、省略する。
MOS基板212は、MOSFET210を実装する。MOS基板212は、補機台座200に取り付けられる。MOS基板212は、LOAD銅バスバ282を介して、LOAD端子260に電気的に接続される。
リレー220は、補機台座200に設けられたリレー締結部360(図8参照)にボルト350で締結される。リレー220が締結される箇所は、3箇所に限られず、2箇所以下であってよいし、4箇所以上であってもよい。リレー220は、少なくとも3箇所で補機台座200に締結される場合、補機台座200に対して、より安定して取り付けられうる。
リレー220は、一端において、総プラス銅バスバ285及び総プラス端子バスバ164を介して、電池セル150−5の正極端子152に電気的に接続される。リレー220は、他端において、SSG銅バスバ281を介して、SSG端子250と、MOS基板212とに電気的に接続される。
図10は、BMS基板141の構成を示す図である。BMS基板141は、回路部品142と、取付孔143と、嵌合孔144とを備える。回路部品142の少なくとも一部は、BMS140の機能を実行する回路に対応する。下部ケース110の3段側の上面には、ナット穴146とピン147とが設けられる。BMS基板141は、ピン147と嵌合孔144とが嵌合するように、ナット穴146に取付部材145によって取り付けられる。取付部材145は、例えば、ねじ又はビス等であってよい。ピン147と嵌合孔144とが嵌合することによって、電池モジュールへのBMS基板141の取り付けの精度が向上しうる。また、電池モジュールへのBMS基板141の取り付けが容易になりうる。
BMS基板141は、FPC232−1によって、センサ基板231に通信可能に接続される。BMS基板141は、MOSケーブル312によって、MOS基板212に通信可能に接続される。BMS基板141は、コネクタケーブル314によって、コネクタ310に通信可能に接続される。BMS基板141は、コネクタ310を介して、電源システム400の制御部460に通信可能に接続されうる。BMS基板141は、制御部460に限られず、他の装置に通信可能に接続されてもよい。
補機台座200と、リレー220と、MOS基板212と、BMS基板141とで構成されるモジュールは、補機モジュールともいう。
図11は、図1に示す組電池100の分解斜視図である。電池モジュールは、以下のように組み立てられてよい。電池セル150は、絶縁シート155を挟んで3段と2段とに積層され、下部ケース110とセルホルダ120との間に収容される。下部ケース110とセルホルダ120とは、係合部材180によって係合される。電池セル150の電極端子に、バスバが取り付けられる。電池セル150のキャップ面151の側にシール630を挟んで安全弁カバー610及び611が取り付けられる。安全弁カバー610及び611は、ガスチューブ620で接続される。バスバのセンサ取付端子163に、センサ基板231が取り付けられる。BATケース500が電池セル150のキャップ面151の側をカバーするように、セルホルダ120に、係合部材180によって係合される。安全弁カバー611のガスダクト614に、ガス排出管600が取り付けられる。BATケース500の上面に、GND銅バスバ280と、総マイナス銅バスバ286と、ヒュージブルリンク240とが取り付けられる。
補機モジュールは、以下のように組み立てられてよい。補機台座200は、電池モジュールの2段側の上面にボルト340で取り付けられる。補機台座200の上に、SSG銅バスバ281と、LOAD銅バスバ282と、総プラス銅バスバ285と、MOS基板212とが取り付けられる。リレー220は、補機台座200に、ボルト350で取り付けられる。BMS基板141は、電池モジュールの3段側の上面に取り付けられる。補機台座200は、リレー220等が取り付けられた後に、電池モジュールに取り付けられてよい。補機台座200が電池モジュールに取り付けられる前に、補機台座200にリレー220又はMOS基板212等が取り付けられる場合、組電池100の組み立てがより容易になりうる。
上部ケース300は、電池モジュールと補機モジュールとが組み合わされた後、全体をカバーするように取り付けられる。上部ケース300は、例えば、爪と穴との嵌合によって電池ケースに係合されてよい。組電池100は、以上説明してきた手順例によって、組み立てられうる。
電池モジュールの組み立てにおいて、電池セル150は、接着剤によってセルホルダ120に接着されてよい。接着剤は、電池セル150とセルホルダ120とを接着可能な任意の接着剤であってよい。接着剤は、例えばアクリル系接着剤又はエポキシ系接着剤等であってよい。接着剤は、セルホルダ120に塗布されてよい。接着剤は、セルホルダ120の、電池セル150のキャップ面151に対向する部分に塗布されてよい。電池セル150は、セルホルダ120に接着剤が塗布された後に、セルホルダ120に挿入されてよい。
電池セル150とセルホルダ120とが接着された後、電池セル150の電極端子には、バスバが溶接されてよい。電極端子とバスバとが溶接される際、電極端子とバスバとの位置関係には、高い精度が要求されることがある。この場合、電池セル150とセルホルダ120とを接着する接着剤の塗布位置の精度を高めることによって、電極端子とバスバとの溶接が容易になりうる。また、電池セル150にバスバが溶接される前に電池セル150とセルホルダ120とが接着されることによって、電池モジュールの生産性が向上しうる。
本実施形態において、電池モジュール及び補機モジュールは、それぞれ別に組み立てられうる。このようにすることで、電池モジュール及び補機モジュール、並びに、組電池100の生産性が向上しうる。
本実施形態において、組電池100は、第1側面の側にSSG端子250及びLOAD端子260を備え、前面の側にGND端子270を備える。GND端子270は、SSG端子250及びLOAD端子260が配置される面と異なる面に配置されることによって、識別されやすくなる。また、組電池100は、第1側面の側に、コネクタ310を備える。GND端子270は、コネクタ310と異なる側に配置されることによって、識別されやすくなる。このようにすることで、組電池100を車両に搭載する際における誤配線が防止されやすくなる。
GND端子270に電気的に接続されるケーブルの長さは、SSG端子250及びLOAD端子260に電気的に接続されるケーブルの長さと異なるように構成されてよい。このようにすることで、組電池100を車両に搭載する際における誤配線がさらに防止されやすくなる。
図12は、下部ケース110の構成例を示す外観斜視図である。下部ケース110は、Z軸の正の方向の側に下部ケース上面110aを有する。下部ケース110は、X軸の正の方向及び負の方向の側に下部ケース側面110bを有する。下部ケース110は、Z軸の負の方向の側に下部ケース底面110cを有する。下部ケース110は、Y軸の正の方向の側に、下部ケース背面110dを有する。下部ケース110は、Y軸の負の方向の側に、破線で示される収容口110eを有する。下部ケース110は、収容口110eから電池セル150を収容する。下部ケース110は、収容口110eでセルホルダ120と係合する。
下部ケース110は、収容口110eの側の端部に、フランジ118を有する。フランジ118は、下部ケース上面110aからZ軸の正の方向に突出する。下部ケース110がZ軸方向に積層される電池セル150を収容する場合(図6参照)、フランジ118は、電池セル150の積層方向に外側へ突出するともいえる。フランジ118は、下部ケース上面110aにおいて、収容口110eから離れた位置で突出してよいし、収容口110eの近傍から突出してよい。フランジ118が下部ケース上面110aに位置することによって、下部ケース上面110aの剛性が高められうる。下部ケース110は、収容口110eの近傍において、下部ケース背面110dの近傍、又は、下部ケース上面110aと下部ケース側面110bとの接続部分よりも低い剛性を有する。収容口110eの近傍にフランジ118が位置することによって、下部ケース110の収容口110eの近傍の剛性が高められうる。結果として、収容口110eの近傍における下部ケース110の膨れが低減されうる。
図13は、ブラケット720の構成例を示す外観斜視図である。ブラケット720は、組電池100を支持しうる。組電池100は、ブラケット720に支持されて、車両等に設置されてよい。ブラケット720は、組電池100の構成の一部として含まれてよいし、組電池100とは別の構成であってよい。
ブラケット720は、組電池100を支持する底板722を備える。図13において、底板722は、X−Y平面に沿って広がる板状の部材であり、略矩形の形状を有する。底板722は、4つの辺を有する。底板722の各辺は、X軸の正の方向及び負の方向の側、並びに、Y軸の正の方向及び負の方向の側に位置する。底板722の形状は、略矩形に限られず、他の形状であってよい。底板722の形状は、組電池100の底面側に形状に対応する形状であってよい。底板722の辺の数は、4つに限られず、3つ以下であってよいし、5つ以上であってもよい。底板722は、第1ブラケット接合孔744と、第2ブラケット接合孔746とを有する。底板722は、第1ブラケット接合孔744及び第2ブラケット接合孔746で、例えば、ねじ又はボルト等によって組電池100に接合される。
ブラケット720は、遮蔽板724を備える。遮蔽板724は、底板722のY軸の正の方向の側の辺において、第1屈曲部732を介して、遮蔽板724に接続する。遮蔽板724は、底板722からZ軸の正の方向の側に延在する。遮蔽板724は、底板722から、組電池100が支持される側、又は、下部ケース110が支持される側に延在するともいえる。遮蔽板724は、Y軸の正の方向に延在する底板722が第1屈曲部732で屈曲することによって構成されるともいえる。遮蔽板724は、第1屈曲部732で、底板722に対して所定の角度を有してよい。所定の角度は、直角であってよいし、鈍角又は鋭角等の他の角度であってもよい。遮蔽板724は、底板722に接続する側の反対側の端部において、他の構成に接続しない。遮蔽板724は、片持ち構造で底板722に接続するともいえる。遮蔽板724の、底板722に接続する側の反対側の端部は、自由端であるともいえる。遮蔽板724は、片持ちの構造を有することによって、外力に対して弾性変形可能に構成される。言い換えれば、遮蔽板724は、板ばねとして機能しうる。結果として、遮蔽板724は、組電池100に入力される外力を緩和しうる。
ブラケット720は、第1ブラケット固定部726を備える。第1ブラケット固定部726は、底板722のY軸の負の方向の辺において、第2屈曲部734及び第3屈曲部736を介して、底板722に接続する。第1ブラケット固定部726は、Y軸の負の方向に延在する。底板722から第1ブラケット固定部726まで接続する板は、第2屈曲部734及び第3屈曲部736において、それぞれ逆方向に屈曲する。底板722から第1ブラケット固定部726まで接続する板の断面形状は、クランク状であるともいえる。第2屈曲部734及び第3屈曲部736における屈曲の角度は、直角であってよいし、鈍角又は鋭角等の他の角度であってもよい。
第1ブラケット固定部726は、第1ブラケット固定孔748を有する。ブラケット720は、第1ブラケット固定孔748において、ねじ又はボルト等によって車体等に固定されうる。第1ブラケット固定部726は、ブラケット固定部ともいう。
ブラケット720は、側板738を備える。側板738は、底板722のX軸の正の方向の辺及びX軸の負の方向の辺において、Z軸の正の方向に延在する底板722に接続する。側板738は、底板722に対して所定の角度を有してよい。所定の角度は、直角であってよいし、他の角度であってもよい。側板738は、底板722に接続する側の反対側の端部において、他の構成に接続されない。
遮蔽板724が接続されるY軸の正の方向の側の辺は、底板722のX軸の正の方向の側の辺及びX軸の負の方向の側の辺に交差するともいえる。側板738と底板722とが接続する部分の延在方向は、遮蔽板724と底板722とが接続する部分の延在方向に交差するともいえる。側板738の延在方向は、底板722及び遮蔽板724それぞれの延在方向に交差するともいえる。側板738がこのように接続することによって、底板722は、Y軸方向の力に対して高い剛性を有しうる。ブラケット720にY軸方向の力が加わった場合、底板722が変形しにくくなる。結果として、底板722に支持される組電池100は、変形しにくくなり、高い耐久性を有しうる。
第1屈曲部732は、第1ブラケットリブ740を有する。第1ブラケットリブ740は、第1屈曲部732を補強する。第1屈曲部732は、第1ブラケットリブ740を有することによって、例えば遮蔽板724に対してY軸の負の方向の外力が加わった場合に、底板722に対する遮蔽板724の角度を維持しやすい。第1ブラケットリブ740による第1屈曲部732の補強によって、底板722が保護されうる。底板722が保護されることによって、Y軸方向の力に対して、Y軸方向に並ぶ第1ブラケット接合孔744と第2ブラケット接合孔746との間の距離が変化しにくくなる。Y軸方向に並ぶ第1ブラケット接合孔744と第2ブラケット接合孔746との間の距離は、留め点ピッチともいう。留め点ピッチが変化しにくくなることによって、底板722に支持される組電池100は、変形しにくくなり、高い耐久性を有しうる。第1ブラケットリブ740は、5個に限られず、4個以下であってよいし、6個以上であってよい。第1ブラケットリブ740は、等間隔に位置してよいし、異なる間隔で位置してよい。
第2屈曲部734は、第2ブラケットリブ742を有する。第2ブラケットリブ742は、第2屈曲部734を補強する。第2屈曲部734は、第2ブラケットリブ742を有することによって、例えば底板722から第1ブラケット固定部726に対してY軸の正の方向の外力が加わった場合に、第2屈曲部734における屈曲の角度を維持しやすい。第2ブラケットリブ742による第2屈曲部734の補強によって、底板722が保護されうる。底板722が保護されることによって、Y軸方向の力に対して、留め点ピッチが変化しにくくなる。留め点ピッチが変化しにくくなることによって、底板722に支持される組電池100は、変形しにくくなり、高い耐久性を有しうる。第2ブラケットリブ742は、3個に限られず、2個以下であってよいし、4個以上であってよい。第2ブラケットリブ742は、等間隔に位置してよいし、異なる間隔で位置してよい。第1ブラケットリブ740及び第2ブラケットリブ742はそれぞれ、単にブラケットリブともいう。
第3屈曲部736は、第2屈曲部734が有する第2ブラケットリブ742と同様の構造を有しない。この場合、第3屈曲部736の剛性は、第2屈曲部734の剛性より低い。例えば底板722から第1ブラケット固定部726に対してY軸の正の方向の外力が加わった場合、第3屈曲部736における屈曲の角度は、第2屈曲部734における屈曲の角度より変化しやすい。第3屈曲部736における屈曲の角度が変化しやすいことによって、底板722から第1ブラケット固定部726に対して加わる外力は、第3屈曲部736で緩和されうる。結果として、第1ブラケット固定部726に入力される外力が低減されうる。
ブラケット720は、底板722からX軸の正の方向に突出する第2ブラケット固定部728と、底板722からX軸の負の方向に突出する第3ブラケット固定部730とを備える。第2ブラケット固定部728及び第3ブラケット固定部730はそれぞれ、第2ブラケット固定孔750及び第3ブラケット固定孔752を有する。ブラケット720は、第2ブラケット固定孔750及び第3ブラケット固定孔752において、ねじ又はボルト等によって車体等に固定されうる。
ブラケット720は、例えば金属で構成されてよい。ブラケット720は、金属平板の板金加工等によって形成されてよい。ブラケット720は、別体として構成される、底板722、遮蔽板724、及び第1ブラケット固定部726等の各部を、溶接等によって接合することによって形成されてよい。ブラケット720は、金属に限られず、樹脂等の他の材料で構成されてよい。
図14は、下部ケース110がブラケット720に支持される構成の一例を示す斜視図である。ブラケット720は、第1ブラケット接合孔744において、下部ケース110に接合される。下部ケース110は、第1ブラケット接合孔744に対応するブラケット接合部を有してよい。ブラケット720は、ねじ又はボルト等によって、下部ケース110のブラケット接合部に接合されてよい。
図15は、図14のB−B断面図である。下部ケース110は、下部ケース上面110aと下部ケース底面110cと下部ケース背面110dとで囲まれる空間に、破線で示される電池セル150−1〜150−3を収容しうる。
電池セル150は、内部でのガスの発生等に応じた内部圧力の上昇によって、膨張しうる。電池セル150が膨張する場合、比較的広い扁平面は、側面より膨張しやすい。電池セル150の膨張によって、下部ケース上面110a及び下部ケース底面110cはそれぞれ、矢印で示されるようなZ軸の正の方向及び負の方向の力を受けうる。下部ケース底面110cは、ブラケット720の底板722に支持されることによって、Z軸の負の方向の力に対して変形しにくい。下部ケース上面110aは、外側に突出するフランジ118を有する。言い換えれば、フランジ118は、下部ケース110がブラケット720によって支持される底面の反対側の上面から外側へ突出する。フランジ118が下部ケース上面110aに設けられることによって、下部ケース110は、Z軸の正の方向の力に対して変形しにくい。結果として、下部ケース110を含む組電池100の耐久性が向上されうる。
他の実施形態に係る下部ケース110は、下部ケース上面110aに上面リブ114aを有してよい。図16及び図17は、上面リブ114aの例を示す斜視図である。上面リブ114aは、例えば、フランジ118に並行して設けられてよい。上面リブ114aは、フランジ118に並行して設けられる場合、X軸に沿って設けられるともいう。上面リブ114aは、下部ケース上面110aにおいて、フランジ118が位置する収容口110eの側から、下部ケース背面110dの側に向けて並んでよい。下部ケース上面110aは、下部ケース110のフランジ118が突出する側の面ともいえる。言い換えれば、上面リブ114aは、収容口110eの側から、収容口110eの反対側に向けて並んでよい。上面リブ114aは、単にリブともいう。下部ケース110は、上面リブ114aを有することによって、電池セル150が膨張する場合においても変形しにくくなる。
上面リブ114aは、フランジ118に交差して設けられてよい。上面リブ114aは、フランジ118に交差して設けられる場合、Y軸に沿って設けられるともいう。上面リブ114aは、X軸又はY軸に沿って設けられるだけでなく、X軸又はY軸に対して所定の角度を有するように設けられてよい。所定の角度は、0〜90度の範囲内の角度であってよい。図17に示される下部ケース110は、図16に示される下部ケース110より、X軸に沿って設けられる上面リブ114aを多く有する。
上面リブ114aは、下部ケース上面110aから所定の高さで突出する。上面リブ114aの高さは、フランジ118の高さと同じであってよいし、異なってもよい。上面リブ114aが複数設けられる場合、各上面リブ114aの高さは、同じであってよいし、異なってもよい。言い換えれば、下部ケース上面110aに並ぶ上面リブ114aの少なくとも一部は、他の一部と異なる高さを有してよい。上面リブ114aの高さは、位置に応じて異なってよい。例えば、フランジ118の近傍に位置する上面リブ114aの高さは、下部ケース背面110dの近傍に位置する上面リブ114aの高さより、高くされてよい。Z軸方向の力に対する上面リブ114aの強度は、上面リブ114aが高いほど強くなりうる。フランジ118の近傍に位置する上面リブ114aの高さが比較的高くされることによって、下部ケース上面110aは、電池セル150が膨張する場合においても変形しにくくなる。
上面リブ114aは、所定の幅を有する。上面リブ114aの幅は、フランジ118の幅と同じであってよいし、異なってもよい。上面リブ114aが複数設けられる場合、各上面リブ114aの幅は、同じであってよいし、異なってもよい。言い換えれば、下部ケース上面110aに並ぶ上面リブ114aの少なくとも一部は、他の一部と異なる幅を有してよい。上面リブ114aの幅は、位置に応じて異なってよい。例えば、フランジ118の近傍に位置する上面リブ114aの幅は、下部ケース背面110dの近傍に位置する上面リブ114aの幅より、広くされてよい。フランジ118の近傍に位置する上面リブ114aの幅が比較的広くされることによって、下部ケース上面110aは、電池セル150が膨張する場合においても変形しにくくなる。
複数の上面リブ114aが同じ方向に沿って設けられる場合、上面リブ114aの設置間隔は、各上面リブ114aの間で同じであってよいし、異なってもよい。言い換えれば、下部ケース上面110aに並ぶ上面リブ114aの少なくとも一部は、他の一部と異なる設置間隔で並んでよい。上面リブ114aの設置間隔は、位置に応じて異なってよい。例えば、フランジ118の近傍に位置する上面リブ114aの設置間隔は、下部ケース背面110dの近傍に位置する上面リブ114aの設置間隔より、狭くされてよい。フランジ118の近傍に位置する上面リブ114aの設置間隔が比較的狭くされることによって、下部ケース上面110aは、電池セル150が膨張する場合においても変形しにくくなる。
電池セル150の膨張は、電池セル150の扁平面の中でも、中央付近においてより、側面、背面又はキャップ面151の近傍において小さくなりうる。電池セル150の膨張が背面の近傍において小さい場合、下部ケース背面110dの近傍に位置する上面リブ114aの強度は、比較的弱くされてよい。下部ケース背面110dの近傍に位置する上面リブ11aは、高さを低くされてよいし、幅を狭くされてよいし、設置間隔を広くされてよい。言い換えれば、下部ケース上面110aに並ぶ上面リブ114aの少なくとも一部は、高さ、幅及び設置間隔のうち少なくとも1つについて他の一部と異なってよい。このようにすることで、電池セル150が膨張する場合における下部ケース110の変形の低減と、下部ケース110の軽量化及び小型化、並びにコスト低減とが図られうる。
他の実施形態に係る下部ケース110は、下部ケース側面110bに側面リブ114bを有してよい。図18は、側面リブ114bの例を示す斜視図である。側面リブ114bは、下部ケース上面110aにおいて、フランジ118が位置する収容口110eの側から、下部ケース背面110dの側に向けて並ぶ上面リブ114aが、下部ケース側面110bに延在するように構成されてよい。下部ケース110は、リブとして上面リブ114aだけでなく側面リブ114bも有することによって、外力に対して変形しにくくなる。結果として、組電池100は、より高い耐久性を有しうる。
図19は、下部ケース上面110aに設けられる補機類の例を示す斜視図である。補機類は、リレー220、ヒュージブルリンク240、又は、BMS基板141若しくはMOS基板212等の基板を含んでよい。図19の例において、下部ケース上面110aには、リレー220及びヒュージブルリンク240が設けられる。
リレー220が締結されるリレー締結部360は、下部ケース上面110aに位置する。リレー締結部360の少なくとも一部は、フランジ118の近傍に位置してよい。リレー220は、補機類の中で比較的高い剛性を有する。リレー220が下部ケース上面110aにおけるフランジ118の近傍に締結されることによって、下部ケース上面110aの剛性が高くされうる。結果として、電池セル150の膨張に対して、下部ケース上面110aが変形しにくくなる。図19に示されるリレー締結部360は、ボス形状を有する。リレー締結部360は、下部ケース上面110aから立ち上がる部分に、ビード形状をさらに有してよい。ビード形状を有することによって、リレー締結部360の近傍における下部ケース上面110aの剛性は、より高くされうる。
ヒュージブルリンク240は、補機類の中で比較的低い剛性を有する。ヒュージブルリンク240は、下部ケース上面110aにおける下部ケース側面110b又は下部ケース背面110dの近傍に位置することによって、下部ケース上面110aの変形の影響を受けにくくなる。ヒュージブルリンク240に限られず、比較的低い剛性を有する補機類は、下部ケース110の変形の影響を受けにくい位置に設けられてよい。このようにすることで、補機類が破損しにくくなる。結果として、組電池100は、より高い耐久性を有しうる。
図12〜図19に示される例において、フランジ118は、下部ケース110に設けられる。フランジ118は、セルホルダ120に設けられてもよい。フランジ118は、下部ケース110及びセルホルダ120のうち、より高い剛性を有する方に設けられてよい。下部ケース110及びセルホルダ120のうち、フランジ118が設けられる構成は、他の構成に対して外側に係合してよい。このようにすることで、電池セル150の膨張に対して、電池モジュールは、全体として変形しにくくなる。
本開示に係る一実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段等を1つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
100 組電池
110 下部ケース
110a 下部ケース上面
110b 下部ケース側面
110c 下部ケース底面
110d 下部ケース背面
110e 収容口
112 凸部
113 クラッシャブルゾーン
114 背面リブ
114a 上面リブ
114b 側面リブ
115 係合孔
116 固定部
117 ピラー
118 フランジ
120 セルホルダ
122 凸部
125 係合孔
128 係合爪
130 第1の二次電池
140 BMS(バッテリコントローラ)
141 BMS基板
142 回路部品
143 取付穴
144 嵌合孔
145 取付部材
146 ナット穴
147 ピン
150 電池セル
151 キャップ面
152 正極端子
153 負極端子
154 安全弁
155 絶縁シート
160 セル間バスバ
161 凸部
162 端子接続部
162a 溶接用開口
163 センサ取付端子
163a ナット
164 総プラス端子バスバ
165 総マイナス端子バスバ
166 外部接続部
180 係合部材
200 補機台座
210 MOSFET
212 MOS基板
220 リレー
230 センサ
231 センサ基板
232 FPC
233 取付部材
240 ヒュージブルリンク
250 SSG端子
260 LOAD端子
270 GND端子
280 GND銅バスバ
281 SSG銅バスバ
282 LOAD銅バスバ
285 総プラス銅バスバ
286 総マイナス銅バスバ
300 上部ケース
301、302、303 凹部
310 コネクタ
312 MOSケーブル
314 コネクタケーブル
340、350 ボルト
360 リレー締結部
370 締結部(補機台座)
400 電源システム
410 オルタネータ
420 スタータ
430 第2の二次電池
440 負荷
450 スイッチ
460 制御部
500 BATケース
502 凸部
600 ガス排出管
610、611 安全弁カバー
612、613、614 ガスダクト
620 ガスチューブ
630 シール
720 ブラケット
722 底板
724 遮蔽板
726、728、730 第1、第2、第3ブラケット固定部
732、734、736 第1、第2、第3屈曲部
738 側板
740、742 第1、第2ブラケットリブ
744、746 第1、第2ブラケット接合孔
748、750、752 第1、第2、第3ブラケット固定孔
110 下部ケース
110a 下部ケース上面
110b 下部ケース側面
110c 下部ケース底面
110d 下部ケース背面
110e 収容口
112 凸部
113 クラッシャブルゾーン
114 背面リブ
114a 上面リブ
114b 側面リブ
115 係合孔
116 固定部
117 ピラー
118 フランジ
120 セルホルダ
122 凸部
125 係合孔
128 係合爪
130 第1の二次電池
140 BMS(バッテリコントローラ)
141 BMS基板
142 回路部品
143 取付穴
144 嵌合孔
145 取付部材
146 ナット穴
147 ピン
150 電池セル
151 キャップ面
152 正極端子
153 負極端子
154 安全弁
155 絶縁シート
160 セル間バスバ
161 凸部
162 端子接続部
162a 溶接用開口
163 センサ取付端子
163a ナット
164 総プラス端子バスバ
165 総マイナス端子バスバ
166 外部接続部
180 係合部材
200 補機台座
210 MOSFET
212 MOS基板
220 リレー
230 センサ
231 センサ基板
232 FPC
233 取付部材
240 ヒュージブルリンク
250 SSG端子
260 LOAD端子
270 GND端子
280 GND銅バスバ
281 SSG銅バスバ
282 LOAD銅バスバ
285 総プラス銅バスバ
286 総マイナス銅バスバ
300 上部ケース
301、302、303 凹部
310 コネクタ
312 MOSケーブル
314 コネクタケーブル
340、350 ボルト
360 リレー締結部
370 締結部(補機台座)
400 電源システム
410 オルタネータ
420 スタータ
430 第2の二次電池
440 負荷
450 スイッチ
460 制御部
500 BATケース
502 凸部
600 ガス排出管
610、611 安全弁カバー
612、613、614 ガスダクト
620 ガスチューブ
630 シール
720 ブラケット
722 底板
724 遮蔽板
726、728、730 第1、第2、第3ブラケット固定部
732、734、736 第1、第2、第3屈曲部
738 側板
740、742 第1、第2ブラケットリブ
744、746 第1、第2ブラケット接合孔
748、750、752 第1、第2、第3ブラケット固定孔
Claims (5)
- 積層される電池セルと、
前記電池セルを収容するケースと
を備え、
前記ケースは、前記電池セルの積層方向に沿って外側へ突出するフランジを有する、
組電池。 - 請求項1に記載の組電池において、
前記電池セルを保持するホルダをさらに備え、
前記ケースは、前記電池セルを収容する収容口を有し、
前記ホルダは、前記収容口で前記ケースと係合し、
前記フランジは、前記収容口の近傍から突出する、
組電池。 - 請求項1又は2に記載の組電池において、
前記ケースは、前記フランジが突出する側の面にリブを有する、組電池。 - 請求項3に記載の組電池において、
前記リブは、前記ケースの前記フランジが突出する側の面に並び、
前記リブの一部は、高さ、厚み及び設置間隔のうち少なくとも1つが、他の一部と異なる、組電池。 - 請求項1乃至4いずれか一項に記載の組電池において、
前記ケースを支持するブラケットをさらに備え、
前記フランジは、前記ケースが前記ブラケットによって支持される面の反対側の面から外側へ突出する、
組電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017018780A JP2018125251A (ja) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | 組電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017018780A JP2018125251A (ja) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | 組電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018125251A true JP2018125251A (ja) | 2018-08-09 |
Family
ID=63109762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017018780A Pending JP2018125251A (ja) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | 組電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018125251A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023012759A (ja) * | 2021-07-14 | 2023-01-26 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 蓄電装置およびその車両搭載構造 |
EP4116998A4 (en) * | 2020-03-04 | 2023-08-02 | GS Yuasa International Ltd. | ENERGY STORAGE DEVICE |
-
2017
- 2017-02-03 JP JP2017018780A patent/JP2018125251A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4116998A4 (en) * | 2020-03-04 | 2023-08-02 | GS Yuasa International Ltd. | ENERGY STORAGE DEVICE |
JP2023012759A (ja) * | 2021-07-14 | 2023-01-26 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 蓄電装置およびその車両搭載構造 |
JP7410909B2 (ja) | 2021-07-14 | 2024-01-10 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 蓄電装置およびその車両搭載構造 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016208183A1 (ja) | 組電池及び電源装置 | |
JP6808283B2 (ja) | 組電池 | |
JP2018006276A (ja) | 組電池及び電源装置 | |
JP6247598B2 (ja) | 蓄電装置およびグロメット | |
JP6302580B1 (ja) | 組電池 | |
JP2013110039A (ja) | 組電池 | |
WO2018143079A1 (ja) | 組電池 | |
JP6307144B1 (ja) | 組電池 | |
WO2018008532A1 (ja) | セルホルダ及び組電池 | |
JP6285003B1 (ja) | 組電池 | |
JP2018125251A (ja) | 組電池 | |
JP6884570B2 (ja) | 組電池 | |
JP2018101496A (ja) | 組電池 | |
WO2017126271A1 (ja) | 組電池 | |
JP6615622B2 (ja) | 組電池 | |
JP6324480B1 (ja) | 組電池 | |
JP6333350B1 (ja) | 組電池 | |
JP2017130282A (ja) | 組電池及び電源装置 | |
JP2018101492A (ja) | 組電池 | |
JP6952717B2 (ja) | 組電池 | |
WO2016208184A1 (ja) | 組電池及び電源装置 | |
JP2018101491A (ja) | 組電池 | |
JP2018101495A (ja) | 組電池 | |
JP2018101499A (ja) | 組電池 | |
WO2017126272A1 (ja) | 組電池 |