JP5712188B2

JP5712188B2 - 蓄電装置

Info

Publication number: JP5712188B2
Application number: JP2012245024A
Authority: JP
Inventors: 伸章石橋; 香苗大熊
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: US20140127553A1; US10020473B2; JP2014093278A; CN103811695B; CN103811695A

Description

本発明は、複数の角形の蓄電セルを積層方向に積層して蓄電モジュールを構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の前記蓄電モジュールを、積層方向両側に配置した第１連結プレートおよび第２連結プレート間に挟持して締結部材により一体に締結した蓄電装置に関する。

積層した複数の蓄電セルの外側に一対のエンドプレートを重ね合わせたものをスタックメンバで一体に締結して蓄電モジュールを構成し、蓄電モジュールの一対のエンドプレートの積層方向外側に重ね合わせた一対の補強部材の下端を外向きに折り曲げた取付フランジを、一対の支持プレートに植設したピン（スタッドボルト）に嵌合してナットで締結するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２０１０−２７２５２０号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたものは、補強部材の下端に設けた取付フランジを支持プレートに植設したスタッドボルトにナットを介して固定する際に、ナットの締結方向が複数の蓄電セルの積層方向に対して直交する方向であるため、ナットを操作する工具が補強部材の側面と干渉して作業性が低下する問題があった。これを回避するには、取付フランジを補強部材の側面から大きく張り出して工具を挿入するスペースを確保すれば良いが、そのようにすると取付フランジが大型化して蓄電装置全体の大型化を招く問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、蓄電装置の大型化を回避しながら、複数の蓄電モジュールを一対の連結プレート間に締結する際の作業性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、複数の角形の蓄電セルを積層方向に積層して蓄電モジュールを構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の前記蓄電モジュールを、積層方向両側に配置した第１連結プレートおよび第２連結プレート間に挟持して締結部材により一体に締結した蓄電装置であって、前記第１、第２連結プレートのそれぞれと前記蓄電モジュールに設けられた被締結部とは前記締結部材により積層方向に締結され、前記被締結部は他の部分よりも積層方向に変形し易いことを特徴とする蓄電装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記蓄電モジュールは前記複数の蓄電セルの積層方向両端に積層された一対のエンドプレートを備え、前記エンドプレートは主プレートに副プレートを重ね合わせて複数の固定部にて固定され、前記被締結部は相互に隣接する二つの前記固定部の間に設けられることを特徴とする蓄電装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記被締結部は、前記主プレートあるいは前記副プレートから隆起する隆起部と、前記隆起部に設けられて前記締結部材が貫通する締結孔と、前記隆起部の一部を切り欠いた切欠きとを備えることを特徴とする蓄電装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記蓄電モジュールは前記複数の蓄電セルの積層方向両端に積層された一対のエンドプレートを備え、前記被締結部は、前記エンドプレートおよび前記第１、第２連結プレートの両方に設けられており、前記エンドプレートの被締結部および前記第１、第２連結プレートの被締結部は相互に接近する方向に突出して頂部どうしが当接することを特徴とする蓄電装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記蓄電モジュールは、前記複数の蓄電セルの積層方向両端に積層された一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートどうしを接続する拘束バンドとを備え、前記拘束バンドの両端には前記複数の蓄電セルの積層方向外面に回り込むエンドプレート固定部が形成され、前記一対のエンドプレートは前記エンドプレート固定部に固定されることを特徴とする蓄電装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項５の構成に加えて、前記エンドプレートは主プレートに副プレートを重ね合わせて構成され、前記第１、第２連結プレートは前記副プレートに締結され、前記副プレートは前記エンドプレート固定部に固定されることを特徴とする蓄電装置が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、複数の角形の蓄電セルを積層方向に積層して蓄電モジュールを構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の前記蓄電モジュールを、積層方向両側に配置した第１連結プレートおよび第２連結プレート間に挟持して締結部材により一体に締結した蓄電装置であって、前記蓄電モジュールは積層方向両端部に積層されたエンドプレートを備え、前記エンドプレートは積層方向内側に位置する主プレートと積層方向外側に位置する副プレートとからなり、前記副プレートはその両端部で前記主プレートに固定され、前記第１、第２連結プレートのそれぞれと前記副プレートとは前記二つの固定部の間で前記締結部材により積層方向に締結されることを特徴とする蓄電装置が提案される。

尚、実施の形態の上部拘束バンド１５および下部拘束バンド１６は本発明の拘束バンドに対応し、実施の形態のボルト２９は本発明の締結部材に対応する。

請求項１の構成によれば、蓄電装置は、複数の角形の蓄電セルを積層方向に積層して蓄電モジュールを構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の蓄電モジュールを、積層方向両側に配置した第１連結プレートおよび第２連結プレート間に挟持して締結部材により一体に締結して構成される。第１、第２連結プレートは締結部材により積層方向に締結されるので、第１、第２連結プレートの形状を特に工夫しなくても、締結部材を操作するための工具と第１、第２連結プレートとの間の距離を充分に確保することができ、締結作業の作業性向上および第１、第２連結プレートの小型化が可能となる。

しかも第１、第２連結プレートのそれぞれと蓄電モジュールに設けられた被締結部とは締結部材により積層方向に締結され、被締結部は他の部分よりも積層方向に変形し易いので、締結部材の締結荷重で被締結部を容易に変形させて蓄電モジュールの積層方向の寸法のばらつきを吸収することができる。

また請求項２の構成によれば、蓄電モジュールは複数の蓄電セルの積層方向両端に積層された一対のエンドプレートを備える。エンドプレートは主プレートに副プレートを重ね合わせて複数の固定部にて固定され、被締結部は相互に隣接する二つの固定部の間に設けられるので、固定部からの距離が確保されて被締結部が変形し易くなることで、蓄電モジュールの積層方向の寸法のばらつきを効果的に吸収することができる。

また請求項３の構成によれば、被締結部は、主プレートあるいは副プレートから隆起する隆起部と、隆起部に設けられて締結部材が貫通する締結孔と、隆起部の一部を切り欠いた切欠きとを備えるので、蓄電モジュールの積層方向の寸法のばらつきを切欠きを有する隆起部の変形により効果的に吸収することができる。

また請求項４の構成によれば、蓄電モジュールは複数の蓄電セルの積層方向両端に積層された一対のエンドプレートを備える。被締結部は、エンドプレートおよび第１、第２連結プレートの両方に設けられており、エンドプレートの被締結部および第１、第２連結プレートの被締結部は相互に接近する方向に突出して頂部どうしが当接するので、両方の被締結部が変形することで蓄電モジュールの積層方向の寸法のばらつきを一層効果的に吸収することができる。

また請求項５の構成によれば、蓄電モジュールは、複数の蓄電セルの積層方向両端に積層された一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートどうしを接続する拘束バンドとを備える。拘束バンドの両端には複数の蓄電セルの積層方向外面に回り込むエンドプレート固定部が形成され、一対のエンドプレートはエンドプレート固定部に固定されるので、第１、第２連結プレートに入力した振動がエンドプレートから拘束バンドに逃がされることで、エンドプレートに振動が伝わり難くなり、エンドプレートの強度を下げて軽量化を図ることができる。

また請求項６の構成によれば、エンドプレートは主プレートに副プレートを重ね合わせて構成され、第１、第２連結プレートは副プレートに締結され、副プレートはエンドプレート固定部に固定されるので、第１、第２連結プレートに入力した振動がエンドプレートの副プレートからエンドプレート固定部を介して拘束バンドに逃がされることで、エンドプレートの主プレートに振動が伝わり難くなり、主プレートの強度を下げて軽量化を図ることができる。

また請求項７の構成によれば、蓄電装置は、複数の角形の蓄電セルを積層方向に積層して蓄電モジュールを構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の蓄電モジュールを、積層方向両側に配置した第１連結プレートおよび第２連結プレート間に挟持して締結部材により一体に締結して構成される。第１、第２連結プレートは締結部材により積層方向に締結されるので、第１、第２連結プレートの形状を特に工夫しなくても、締結部材を操作するための工具と第１、第２連結プレートとの間の距離を充分に確保することができ、締結作業の作業性向上および第１、第２連結プレートの小型化が可能となる。

しかも蓄電モジュールは積層方向両端部に積層されたエンドプレートを備え、エンドプレートは積層方向内側に位置する主プレートと積層方向外側に位置する副プレートとからなり、副プレートはその両端部で主プレートに固定され、第１、第２連結プレートのそれぞれと副プレートとは二つの固定部の間で締結部材により積層方向に締結されるので、締結部材の締結荷重で二つの固定部の間の副プレートを容易に変形させて蓄電モジュールの積層方向の寸法のばらつきを吸収することができる。

蓄電モジュールの斜視図。蓄電モジュールの分解斜視図。主プレートおよび副プレートとエンドプレートとの関係を示す図。蓄電装置の分解斜視図。図４の５方向矢視図。図４の６方向矢視図。図５の７部拡大図。図７の８−８線断面図。図６の９−９線断面図。図６の１０部拡大図。蓄電モジュールの電気的接続状態を示す図。

以下、図１〜図１１に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２に示すように、電気自動車やハイブリッド自動車の電源として使用される蓄電モジュールＭは、積層方向に積層された所定個数（実施の形態では１２個）の蓄電セル１１…を備える。各蓄電セル１１は直方体状に形成され、相互に対向する一対の主面１１ａ，１１ａと、主面１１ａ，１１ａに対して直交して相互に対向する一対の側面１１ｂ，１１ｂと、主面１１ａ，１１ａおよび側面１１ｂ，１１ｂに対して直交して相互に対向する頂面１１ｃおよび底面１１ｄとを備えており、頂面１１ｃには正負の電極１１ｅ，１１ｅが設けられる。

尚、本明細書において、積層方向に直交して蓄電セル１１の頂面１１ｃおよび底面１１ｄを結ぶ方向を上下方向と定義し、積層方向に直交して蓄電セル１１の一対の側面１１ｂ，１１ｂを結ぶ方向を左右方向と定義する。

１２個の蓄電セル１１…の主面１１ａ…と、合成樹脂で構成された１１個の四角い板状の中間蓄電セルホルダ１２…とが積層方向に交互に重ね合わされ、積層方向両端の２個の蓄電セル１１，１１の積層方向外側に合成樹脂で構成された一対の四角い板状の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂが重ね合わされ、更にその積層方向外側に一対の金属製のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂが重ね合わされる。１１個の中間蓄電セルホルダ１２…は互換可能な同一形状の部材であり、一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂは中間蓄電セルホルダ１２…とは形状が異なり、かつ相互に形状が異なる部材である。

蓄電セル１１…、中間蓄電セルホルダ１２…、端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂおよびエンドプレート１４Ａ，１４Ｂを積層方向に積層した状態で、Ｌ字状断面を有する一対の金属製の棒状部材よりなる上部拘束バンド１５，１５と、Ｌ字状断面を有する一対の金属製の棒状部材よりなる下部拘束バンド１６，１６とにより、一対のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの四隅どうしを連結して蓄電モジュールＭが組み立てられる。即ち、上部拘束バンド１５，１５の両端に設けられた厚肉のエンドプレート固定部１５ａ…と、下部拘束バンド１６，１６の両端に設けられた厚肉のエンドプレート固定部１６ａ…とがエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの四隅に突き当てられ、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂを貫通するボルト１７…をエンドプレート固定部１５ａ…，１６ａ…に螺合することで、蓄電モジュールＭが組み立てられる。

このとき、蓄電セル１１…、中間蓄電セルホルダ１２…および端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂと上部拘束バンド１５，１５との間に、結露水によって蓄電セル１１…と上部拘束バンド１５，１５とが液絡するのを防止するための合成樹脂製の上部インシュレータ１８，１８が配置される。同様に、蓄電セル１１…、中間蓄電セルホルダ１２…および端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂと下部拘束バンド１６，１６との間に、結露水によって蓄電セル１１…と下部拘束バンド１６，１６とが液絡するのを防止するための合成樹脂製の下部インシュレータ１９，１９が配置される。更に、下部拘束バンド１６，１６と下部インシュレータ１９，１９との間に、各蓄電セル１１…の底面１１ｄ…を上向きに押し上げてガタの発生を防止するための板ばね２０，２０が配置される。

蓄電モジュールＭの上面にはＵ字状に形成された蓄電セルバスバー２１が装着されており、蓄電セルバスバー２１によって１２個の蓄電セル１１…の電極１１ｅ…が電気的に直列に接続される。従って、一対のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂのうち、一方のエンドプレート１４Ａは高電位側（＋側）となり、他方のエンドプレート１４Ｂは低電位側（−側）となる。複数の蓄電モジュールＭ…を直列あるいは並列に接続する場合、高電位側および低電位側を誤組みしないように、一方のエンドプレート１４Ａおよび他方のエンドプレート１４Ｂは互換不能な別形状の部材とされる。但し、形状の異なる２種類のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂを製造するとコストアップの要因となるため、本実施の形態ではエンドプレート１４Ａ，１４Ｂを主プレート２２および副プレート２３を結合して別形状の部材としている。

図３、図７および図８に示すように、主プレート２２は概ね矩形状の板材であって、その四隅に突設した拘束バンド締結部２２ａ…にそれぞれボルト孔２２ｂ…が形成される。一方、副プレート２３は概ね直線状の板材であって、その両端の拘束バンド締結部２３ａ，２３ａにそれぞれボルト孔２３ｂ，２３ｂが形成される。主プレート２２および副プレート２３は２カ所（固定部Ａ）において溶接されて一体化される。

副プレート２３には、主プレート２２から離反する方向に円錐台状に突出する一対の隆起部２３ｅ，２３ｅと、隆起部２３ｅ，２３ｅの中心に形成された前記締結孔２３ｄ，２３ｄと、隆起部２３ｅ，２３ｅの周囲の一部を切り欠いた一対の切欠き２３ｆ，２３ｆとを有する一対の被締結部３０，３０が形成される。被締結部３０の隆起部２３ｅの中心に形成された締結孔２３ｄの裏面にウエルドナット２４が溶接される。また副プレート２３の中央部には１個の治具挿入孔２３ｃが形成される。

主プレート２２および副プレート２３は、前記一対の固定部Ａにおいて溶接され、かつボルト孔２２ｂ，２３ｂが設けられた一対の固定部Ｂ，Ｂにおいてボルト１７，１７で締結されるが、被締結部３０は固定部Ａおよび固定部Ｂの中間に設けられており、隆起部２３ｅおよび切欠き２３ｆの作用で容易に変形可能である。

図３から明らかなように、主プレート２２の二つの対角線のうちの一方の対角線に副プレート２３を沿わせ、両者を固定部Ａで溶接すると、一方のエンドプレート１４Ａとなる。また主プレート２２の二つの対角線のうちの他方の対角線に副プレート２３を沿わせ、両者を固定部Ａで溶接すると、他方のエンドプレート１４Ｂとなる。一方および他方のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂは、右手および左手のように相互に面対称な形状の異なる別部材であるため、一方のエンドプレート１４Ａを高電位側とし、他方のエンドプレート１４Ｂを低電位側とすれば、蓄電モジュールＭを直列あるいは並列に接続する際の誤組みを防止することができる。

主プレート２２および副プレート２３を結合して一方および他方のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂを組み立てた状態で、主プレート２２には５個の押圧点がａ，ｂ…が設定される（図７参照）。中央の１個の押圧点ａは副プレート２３の治具挿入孔２３ｃの中心に設定され、周囲の４個の押圧点ｂ…は副プレート２３を外れた位置に設定される。

従って、蓄電モジュールＭを組み立てるには、１２個の蓄電セル１１…および１１個の中間蓄電セルホルダ１２…を交互に積層し、その積層方向両端に一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂを重ね合わせ、その積層方向両端に一対のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂを重ね合わせた状態で、図７および図８に示すように、各５本の押圧ピン２５…を備えた一対の治具で一対のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの主プレート２２，２２の各５個の押圧点ａ，ｂ…を相互に接近する方向に押圧し、蓄電セル１１…、端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂおよび中間蓄電セルホルダ１２…を圧縮する。この状態で、各４本のボルト１７…を上部拘束バンド１５，１５のエンドプレート固定部１５ａ，１５ａおよび下部拘束バンド１６，１６のエンドプレート固定部１６ａ，１６ａに螺合することで、蓄電モジュールＭが組み立てられる。

このとき、前記４本のボルト１７…のうち、２本のボルト１７，１７は主プレート２２のボルト孔２２ｂ，２２ｂだけを貫通するが、他の２本のボルト１７，１７は副プレート２３のボルト孔２３ｂ，２３ｂおよび主プレート２２のボルト孔２２ｂ，２２ｂの両方を貫通するため、前記他の２本のボルト１７，１７で主プレート２２および副プレート２３を共締めしてエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの強度を高めることができる。また中央の押圧点ａを副プレート２３に形成した治具挿入孔２３ｃを貫通する押圧ピン２５で押圧するので、主プレート２２と副プレート２３との間に隙間が存在しても、副プレート２３を損傷させることなく主プレート２２の押圧点ａを効率的に押圧することができ、かつ５個のの押圧点ａ，ｂ…をバランス良く配置して押圧力を均等に作用させることができる。

図４〜図６に示すように、６個の蓄電モジュールＭ…は直列に接続されて蓄電装置Ｐを構成する。蓄電装置Ｐは第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂと、アッパープレート２７と、ロアプレート２８とを備えており、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂ間に６個の蓄電モジュールＭ…が９０°横倒しにした状態で並置される。第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂには各々１２個の円錐台状の被締結部３０…が形成されており、それらの中心に形成した基準締結孔２６ａ…および副プレート２３…の締結孔２３ｄ…を貫通するボルト２９…を副プレート２３…の裏面のウエルドナット２４…に螺合することで、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂに６個の蓄電モジュールＭ…のエンドプレート１４Ａ…，１４Ｂ…を締結する。そして第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂにアッパープレート２７およびロアプレート２８を締結することで蓄電装置Ｐが組み立てられる。このとき、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの被締結部３０…と、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂの被締結部３０…とは、その頂部どうしが相互に当接する。

以上のように、６個の蓄電モジュールＭ…に第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂを固定するボルト２９…は蓄電セル１１…の積層方向に締結されるので、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの形状を特に工夫しなくても、ボルト２９…を操作するための工具と第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂとの間の距離を充分に確保することができ、締結作業の作業性向上および第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの小型化が可能となる。

またボルト２９…により締結されるエンドプレート１４Ａ，１４Ｂと第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂとに、ボルト２９…の締結力により容易に変形可能な被締結部３０…を設けたので、各蓄電セル１１…の厚さのばらつきにより各蓄電モジュールＭ…の積層方向の長さにばらつきがあっても、そのばらつきをエンドプレート１４Ａ，１４Ｂおよび第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの両方の被締結部３０…の変形により吸収することで、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂや第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂに過大な応力が発生するのを防止することができる。

しかもエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの各被締結部３０は、主プレート２２に副プレート２３を固定する二つの固定部Ａ，Ｂの間に設けられるので、固定部Ａ，Ｂからの距離が確保されて被締結部３０が変形し易くなることで、蓄電モジュールＭ…の積層方向の寸法のばらつきを効果的に吸収することができる。特に、被締結部３０は、副プレート２３から隆起する隆起部２３ｅと、隆起部２３ｅに設けられてボルト２９が貫通する締結孔２３ｄと、隆起部２３ｅの一部を切り欠いた切欠き２３ｆとを備えるので、蓄電モジュールＭの積層方向の寸法のばらつきを切欠き２３ｆを有する隆起部２３ｅの変形により一層効果的に吸収することができる。

更に、上部拘束バンド１５，１５および下部拘束バンド１６，１６の端部には複数の蓄電セル１１…の積層方向外面に回り込むエンドプレート固定部１５ａ，１５ａ，１６ａ，１６ａが形成されており、このエンドプレート固定部１５ａ，１５ａ，１６ａ，１６ａにエンドプレート１４Ａ，１４Ｂが固定されるので、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂからエンドプレート１４Ａ，１４Ｂに入力した振動がエンドプレート１４Ａ，１４Ｂから上部拘束バンド１５，１５および下部拘束バンド１６，１６に逃がされることで、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂに応力が集中し難くなり、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂの強度を下げて軽量化を図ることができる。

特に、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂは主プレート２２に副プレート２３を重ね合わせて構成され、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂは副プレート２３に締結され、副プレート２３は上部拘束バンド１５，１５および下部拘束バンド１６，１６のエンドプレート固定部１５ａ，１５ａ，１６ａ，１６ａに固定されるので、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂに入力した振動がエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの副プレート２３からエンドプレート固定部１５ａ，１５ａ，１６ａ，１６ａを介して上部拘束バンド１５，１５および下部拘束バンド１６，１６に逃がされることで、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂの主プレート２２に応力が集中し難くすることができる。

図１、図５および図６に示すように、蓄電セルバスバー２１の両端部には一対の蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂが設けられる。蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂは積層方向に突出するスタッドボルト３２，３２を備えており、スタッドボルト３２，３２の周囲で、蓄電セルバスバー２１の絶縁性のカバー２１ａに切欠き２１ｂ，２１ｂが形成される。切欠き２１ｂ，２１ｂはスタッドボルト３２，３２の周囲の三方を囲んで一方に開放するが、その開口方向が異なっている。即ち、第１連結プレート２６Ａに形成した開口２６ｂ…から露出する蓄電モジュール端子３１Ａ…は、スタッドボルト３２…の周囲の切欠き２１ｂ…が蓄電モジュールＭ…の外側を向くように開放するが（図５参照）、逆に第２連結プレート２６Ｂに形成した開口２６ｂ…から露出する蓄電モジュール端子３１Ｂ…は、スタッドボルト３２…の周囲の切欠き２１ｂ…が蓄電モジュールＭ…の内側を向くように開放する（図６参照）。

図５に示すように、第１連結プレート２６Ａの内側の４個の蓄電モジュール端子３１Ａ…は、２個のショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ，３３Ａにより電気的に接続される。ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａの両端にはボルト孔３３ａ，３３ａが形成されており、これらのボルト孔３３ａ，３３ａを隣接する２個の蓄電モジュールＭ，Ｍの蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ａのスタッドボルト３２，３２に挿通してナット３４，３４で締結する。

図６および図１０に示すように、第２連結プレート２６Ｂ側の６個の蓄電モジュール端子３１Ｂ…は、３個のロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂ…により電気的に接続される。ロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂの両端にはボルト孔３３ａ，３３ａが形成されており、これらのボルト孔３３ａ，３３ａを隣接する２個の蓄電モジュールＭ，Ｍの蓄電モジュール端子３１Ｂ，３１Ｂのスタッドボルト３２，３２に挿通してナット３４，３４で締結する。

以上のように、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂに第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂを締結するボルト２９…の挿入方向と、蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂのスタッドボルト３２…にショート蓄電モジュールバスバー３３Ａあるいはロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂを締結するナット３４…の挿入方向とが同一であっても、ボルト２９…およびナット３４…を取り違えると組付けが不能になるため、ボルト２９…およびナット３４…を取り違えによる誤組みが未然に防止される。これにより、エンドプレート１４Ａ，１４Ｂに第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂを締結するボルト２９…に本来よりも長いボルトを誤使用してしまい、その長いボルトにより蓄電セル１１…が地絡する等の問題が発生することがない。

特に、スタッドボルト３２…による締結距離（ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａおよびロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂの厚さ）は、ボルト２９…による締結距離（第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの厚さおよびエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの厚さの和）よりも小さいので、スタッドボルト３２…の代わりに短いボルトを用いた従来のものは、誤って本来のボルトよりも長いボルト（つまり第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂを固定するボルト２９…）を使用して地絡の原因となる可能性があるが、本発明ではスタッドボルト３２…を採用したことでボルトの取り違えが発生することが回避され、上記問題が解決される。

しかも、ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ…およびロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂ…を組み付けるとき、スタッドボルト３２…は鉛直方向に対して交差する方向に延びるので、ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ…およびロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂ…のボルト孔３３ａ…を蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂのスタッドボルト３２…に係止することで、ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ…およびロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂ…が重力で落下しないように仮止めしてナット３４…の螺合作業を容易化することができる。

また並置された６個の蓄電モジュールＭ…のうち、例えば並置方向端部から１番目および２番目の蓄電モジュールＭ，Ｍは、蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂが相互に逆方向を向くように配置されてロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂにより接続され、並置方向端部から２番目および３番目の蓄電モジュールＭ，Ｍは、蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂが相互に向かい合うように配置されてショート蓄電モジュールバスバー３３Ａにより接続されるので、長さの異なるロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂおよびショート蓄電モジュールバスバー３３Ａを取り違えて組み付けようとしても、組み付けが不能であるために誤組みが未然に防止される。そして蓄電モジュールＭ…の数を増やしても、ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ…およびロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂ…は共通化できるため、コストの削減に寄与することができる。

しかも蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂは絶縁性のカバー２１ａ…により被覆されており、ロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂが接続される蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂを被覆するカバー２１ａと、ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａが接続される蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ｂを被覆するカバー２１ａとは切欠き２１ｂの方向が異なるので（図５および図６参照）、ロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂとショート蓄電モジュールバスバー３３Ａとを取り違えて組み付けようとしても、カバー２１ａと干渉して組み付けることができないため、ロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂおよびショート蓄電モジュールバスバー３３Ａの誤組みを一層確実に防止することができる。

図９および図１０に示すように、隣接する２個の蓄電モジュールＭ，Ｍに対峙する第２連結プレート２６Ｂには電圧センサ３５がボルト３６，３６で固定される。電圧センサ３５は２個の蓄電モジュールＭ，Ｍに対して共有されており、内部の電気回路を切り換えることで、両方の蓄電モジュールＭ、Ｍの蓄電セル１１…の電圧を検出することができる。蓄電セル１１…を電圧センサ３５に接続する配線３７は蓄電セルバスバー２１から延びているが、２個の蓄電モジュールＭ，Ｍの蓄電セルバスバー２１，２１は電圧センサ３５の両側に位置するため、２本の配線３７，３７は電圧センサ３５と干渉することなく該電圧センサ３５に接続することができる。これにより、配線３７，３７との干渉を回避するために電圧センサ３５を第２連結プレート２６Ｂから浮き上がらせる必要がなくなり、蓄電装置Ｐの小型化が可能になる。

また蓄電装置Ｐは、６個の蓄電モジュールＭ…は電気的に直列に接続されるため、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂには、一方のエンドプレート１４Ａ…および他方のエンドプレート１４Ｂ…が交互に対向することになる（図５および図６参照）。蓄電モジュールＭを横倒しの車載状態にしたとき、一方の（高電位側個）のエンドプレート１４Ａの２個の締結孔２３ｄ，２３ｄは左上がりの斜め姿勢に配置され、他方の（低電位側個）のエンドプレート１４Ｂの２個の締結孔２３ｄ，２３ｄは右上がりの斜め姿勢に配置され、それに対応する第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの基準締結孔２６ａ…も左上がりあるいは右上がりの斜め姿勢に配置されるため、蓄電モジュールＭの高電位側個および低電位側が逆になっていると、その蓄電モジュールＭを第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂに取り付けることが不能になって誤組みが確実に防止される。

しかも形状の異なる一方および他方のエンドプレート１４Ａ，１４Ｂを、単純な形状の共通部品である主プレート２２および副プレート２３を結合して構成することができるので、部品の種類を最小限に抑えてコストダウンに寄与することができる。

図１１（Ａ）に示すように、蓄電装置Ｐはショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ，３３Ａ側が車両前方を向き、ロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂ…側が車両後方を向くように搭載される。両端に位置する２個の蓄電モジュールＭ，Ｍの前側の蓄電モジュール端子３１Ａ，３１Ａから引き出した配線３８，３９が、それぞれコンタクタ４０およびヒューズ４１よりなる電子機器に接続される。よって、車両が後面衝突を受けてバンパービームのような導電性の部材が蓄電装置Ｐに接触した場合、短絡が発生する可能性がある場所Ｓ，Ｓは僅かに２カ所である。しかも蓄電装置Ｐの最も電位差が大きい一対の総端子が車両前方側に位置するので、車両が後面衝突を受けたときに総端子が短絡するのを防止することができる。また配線３８，３９は蓄電装置Ｐの前面からコンタクタ４０およびヒューズ４１に向けて引き出されるので、その配線３８，３９の長さを最小限に抑えることができる。

一方、図１１（Ｂ）は、６個の蓄電モジュールＭ…を同方向に倒して蓄電装置Ｐを構成した比較例を示すもので、車両が後面衝突を受けてバンパービームのような導電性の部材が蓄電装置Ｐに接触した場合、短絡が発生する可能性がある場所Ｓ…は本実施の形態よりも多い３カ所となる。しかも一対の総端子が車両後方側に位置するので、車両が後面衝突を受けたときに総端子が短絡する可能性がある。また配線３８，３９は蓄電装置Ｐの後面からコンタクタ４０およびヒューズ４１に向けて引き出されるので、その配線３８，３９の長さが本実施の形態よりも長くなる。

以上のように、本実施の形態によれば、車両が後面衝突を受けたときに蓄電装置Ｐの蓄電モジュール端子３１Ｂ…が短絡する可能性を低くすることができるだけでなく、蓄電装置Ｐをコンタクタ４０およびヒューズ４１に接続する配線３８，３９の長さを短縮することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態の蓄電セル１１はリチウムイオンバッテリに限定されず、他種のバッテリやキャパシタであっても良い。

また実施の形態では第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの両方の締結に本発明を適用しているが、第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの一方の締結だけに本発明を適用しても良い。

また実施の形態ではエンドプレート１４Ａ，１４Ｂおよび第１、第２連結プレート２６Ａ，２６Ｂの両方に被締結部３０を設けているが、その一方だけに被締結部３０を設けても良い。

また実施の形態ではエンドプレート１４Ａ，１４Ｂの副プレート２３に被締結部３０を設けているが、主プレート２２に被締結部３０を設けても良い。

また実施の形態ではプラス端子側にのみコンタクタ４０を設けているが、プラス端子側だけでなくマイナス端子側にもコンタクタ４０を設けることができる。この場合、図１１においてヒューズ４１とマイナス端子との間にコンタクタ４０を設けることができる。

また実施の形態ではショート蓄電モジュールバスバー３３Ａ，３３Ａが２個設けられているが、そのうちの１個を、修理時に電源を遮断するためのサービスプラグやメインスイッチに置き換えることができる。

また実施の形態では第１の蓄電モジュールＭおよび第２の蓄電モジュールＭが、それらの蓄電セルバスバー２１，２１が相互に逆方向を向くように設置されているが、逆に蓄電セルバスバー２１，２１が相互に向かい合うように設置しても良い。この場合、第３の蓄電モジュールＭの蓄電セルバスバー２１と反対側の面は、第２の蓄電モジュールＭの蓄電セルバスバー２１と反対側の面と向き合い、かつ第３の蓄電モジュールＭの蓄電セルバスバー２１側の面は、第４の蓄電モジュールＭの蓄電セルバスバー２１側の面と向き合うように配置する。これにより、ショート蓄電モジュールバスバー３３Ａの数がロング蓄電モジュールバスバー３３Ｂの数よりも多くなり、結果として低コストで蓄電装置Ｐを構成することができる。

１１蓄電セル
１４Ａエンドプレート
１４Ｂエンドプレート
１５上部拘束バンド（拘束バンド）
１５ａエンドプレート固定部
１６下部拘束バンド（拘束バンド）
１６ａエンドプレート固定部
２２主プレート
２３副プレート
２３ｄ締結孔
２３ｅ隆起部
２３ｆ切欠き
２６Ａ第１連結プレート
２６Ｂ第２連結プレート
２６ａ基準締結孔
２９ボルト（締結部材）
３０被締結部
Ａ固定部
Ｂ固定部
Ｍ蓄電モジュール

Claims

複数の角形の蓄電セル（１１）を積層方向に積層して蓄電モジュール（Ｍ）を構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の前記蓄電モジュール（Ｍ）を、積層方向両側に配置した第１連結プレート（２６Ａ）および第２連結プレート（２６Ｂ）間に挟持して締結部材（２９）により一体に締結した蓄電装置であって、
前記第１、第２連結プレート（２６Ａ，２６Ｂ）のそれぞれと前記蓄電モジュール（Ｍ）に設けられた被締結部（３０）とは前記締結部材（２９）により積層方向に締結され、前記被締結部（３０）は他の部分よりも積層方向に変形し易いことを特徴とする蓄電装置。
前記蓄電モジュール（Ｍ）は前記複数の蓄電セル（１１）の積層方向両端に積層された一対のエンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）を備え、前記エンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）は主プレート（２２）に副プレート（２３）を重ね合わせて複数の固定部（Ａ，Ｂ）にて固定され、前記被締結部（３０）は相互に隣接する二つの前記固定部（Ａ，Ｂ）の間に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
前記被締結部（３０）は、前記主プレート（２２）あるいは前記副プレート（２３）から隆起する隆起部（２３ｅ）と、前記隆起部（２３ｅ）に設けられて前記締結部材（２９）が貫通する締結孔（２３ｄ）と、前記隆起部（２３ｅ）の一部を切り欠いた切欠き（２３ｆ）とを備えることを特徴とする、請求項２に記載の蓄電装置。
前記蓄電モジュール（Ｍ）は前記複数の蓄電セル（１１）の積層方向両端に積層された一対のエンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）を備え、前記被締結部（３０）は、前記エンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）および前記第１、第２連結プレート（２６Ａ，２６Ｂ）の両方に設けられており、前記エンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）の被締結部（３０）および前記第１、第２連結プレート（２６Ａ，２６Ｂ）の被締結部（３０）は相互に接近する方向に突出して頂部どうしが当接することを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
前記蓄電モジュール（Ｍ）は、前記複数の蓄電セル（１１）の積層方向両端に積層された一対のエンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）と、前記一対のエンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）どうしを接続する拘束バンド（１５，１６）とを備え、前記拘束バンド（１５，１６）の両端には前記複数の蓄電セル（１１）の積層方向外面に回り込むエンドプレート固定部（１５ａ，１６ａ）が形成され、前記一対のエンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）は前記エンドプレート固定部（１５ａ，１６ａ）に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
前記エンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）は主プレート（２２）に副プレート（２３）を重ね合わせて構成され、前記第１、第２連結プレート（２６Ａ，２６Ｂ）は前記副プレート（２３）に締結され、前記副プレート（２３）は前記エンドプレート固定部（１５ａ，１６ａ）に固定されることを特徴とする、請求項５に記載の蓄電装置。
複数の角形の蓄電セル（１１）を積層方向に積層して蓄電モジュール（Ｍ）を構成し、積層方向に対して交差する方向に並置した複数の前記蓄電モジュール（Ｍ）を、積層方向両側に配置した第１連結プレート（２６Ａ）および第２連結プレート（２６Ｂ）間に挟持して締結部材（２９）により一体に締結した蓄電装置であって、
前記蓄電モジュール（Ｍ）は積層方向両端部に積層されたエンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）を備え、前記エンドプレート（１４Ａ，１４Ｂ）は積層方向内側に位置する主プレート（１２）と積層方向外側に位置する副プレート（２３）とからなり、前記副プレート（２３）はその両端部（Ｂ）で前記主プレート（１２）に固定され、前記第１、第２連結プレート（２６Ａ，２６Ｂ）のそれぞれと前記副プレート（２３）とは前記二つの固定部（Ｂ）の間で前記締結部材（２９）により積層方向に締結されることを特徴とする蓄電装置。