JP6107813B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電素子と蓄電素子が収容される収容容器とを備える電源装置及びそれに利用可能な位置決めトレイに関する。

二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車や産業用大型電気機器への応用も進められている。このため、従来、更なる高電圧を得るために、複数の非水電解質二次電池（蓄電素子）をスタックして１個の電源を構成した電源装置が知られている（例えば、特許文献１の図１等を参照）。

特開２０１０−０８６７８４号公報

しかしながら、上記従来の電源装置においては、収容容器内に蓄電素子を収容する際の位置決めが困難であり、電源装置の生産性向上の妨げとなり、また耐振動性が不十分であるという課題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、収容容器内における蓄電素子を容易に位置決めして生産性を向上させ、かつ耐振動性に優れた電源装置及びそれに利用可能な位置決めトレイを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係る電源装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子が収容される収容容器とを備える電源装置であって、前記収容容器内で前記蓄電素子を所定位置に位置決めする位置決め部を備え、前記位置決め部は、前記蓄電素子の角部に当接することで前記蓄電素子を前記所定位置に位置決めする当接部を有する。

以上のような本発明によれば、電源装置において、収容容器内に蓄電素子を容易に位置決めして生産性を向上させ、かつ振動や衝撃等の機械的負荷に十分耐えることが可能になるという効果を有する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電源装置の構成を示す分解斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る電源装置の内部構成要素を示す要部分解斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る電源装置の内部構成要素を示す要部断面図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す正面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す平面図である。 図７は、本発明の実施の形態の変形例１に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す正面図である。 図８は、本発明の実施の形態の変形例２に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す正面図である。 図９は、本発明の実施の形態の変形例３に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す正面図である。 図１０は、本発明の実施の形態の変形例４に係る電源装置の位置決めトレイの構成を示す斜視図である。 図１１は、従来の関連技術による電源装置の構成を示す分解斜視図である。

（本発明の基礎となった知見）
図１１は、従来の関連技術による、複数の単電池（蓄電素子）から構成された電源装置の模式的な構成を示す分解斜視図である。図１１に示すように、電源装置１００は、組電池１１０と、開口１２１を有する開口箱状の容器本体１２０及び蓋部１３０から構成される収容容器とを備えている。

組電池１１０は、外形六面体の単電池１１１を、それぞれ正面と背面が対向するように複数配列したスタックである。各単電池１１１は、それぞれの異極の電極端子１１２同士がバスバー１１３で接続されており、これにより各単電池１１１は直列接続され、全体として高電圧の組電池を形成する。

組電池１１０は容器本体１２０に収容され、容器本体１２０の開口１２１は蓋部１３０により封止される。組電池１１０全体の正極の電極端子１１２ａと負極の電極端子１１２ｂとが、蓋部１３０の上面１３０ａ上に設けられた正極端子１３１ａ及び負極端子１３１ｂにそれぞれ電気的に接続されており、これにより組電池１１０の電力が電源装置１００の電力として取り出される。

従来の関連技術による電源装置の構成は以上のようなものであるが、上記従来の関連技術においては、以下のような問題があった。

すなわち、図１１に示すように、電源装置１００内において組電池１１０を実装する際の単電池１１１の位置決めの目安として、容器本体１２０の底面１２２上には、単電池１１１同士の離隔位置に対応する隔壁１２３が設けられている。

しかしながら、隔壁１２３と容器本体１２０の内壁とで区画された、単電池１１１が載置される領域の寸法は、単電池１１１又は容器本体１２０の寸法公差を考慮した一定のマージンが設けられている。したがって単電池１１１は不安定な状態で容器本体１２０に配置されることとなり、以後の組立て作業に際して不具合を引き起こす恐れがある。また振動や衝撃などの機械的負荷に十分耐えられない。

このように、従来の関連技術による電源装置においては、収容容器内にて、単電池のような蓄電素子を組電池として実装する際の位置決めが困難であり、電源装置の生産性向上の妨げとなり、また耐振動性が不十分であるという課題があった。

このような課題を解決するために、本発明の一態様に係る電源装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子が収容される収容容器とを備える電源装置であって、前記収容容器内で前記蓄電素子を所定位置に位置決めする位置決め部を備え、前記位置決め部は、前記蓄電素子の角部に当接することで前記蓄電素子を前記所定位置に位置決めする当接部を有することを特徴とする。

これによれば、位置決め部は、蓄電素子の角部に当接することで蓄電素子を所定位置に位置決めする。つまり、位置決め部によって蓄電素子は安定した状態で収容容器内に保持される。このため、収容容器内において蓄電素子を容易に位置決めして、生産性を向上させ、かつ耐振動性に優れた電源装置を実現することができる。

また、前記電源装置は、隣接する２つの前記蓄電素子を備えており、前記当接部は、前記２つの蓄電素子のうちの一方の蓄電素子の角部に当接するとともに、前記２つの蓄電素子のうちの他方の蓄電素子の角部に当接することにしてもよい。

これによれば、当接部は、隣り合う２つの蓄電素子において双方の蓄電素子が有する角部に当接する。このため、収容容器内において、複数の蓄電素子を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、前記当接部は、弾性体によって形成されていることにしてもよい。

これによれば、当接部は弾性体によって形成されているので、蓄電素子の容器の寸法公差を吸収しつつ、蓄電素子を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、前記当接部は、一方向へ延びる壁体であって、前記一方の蓄電素子の角部に当接する第１の壁体と、前記第１の壁体とは異なる方向へ延びる壁体であって、前記他方の蓄電素子の角部に当接する第２の壁体とを有していることにしてもよい。

これによれば、当接部は、異なる方向に延びる２つの壁体であって、隣り合う２つの蓄電素子のうちの一方の蓄電素子の角部に当接する第１の壁体と、他方の蓄電素子の角部に当接する第２の壁体とを有している。このため、収容容器内において、当該２つの壁体で２つの蓄電素子を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、前記当接部は、さらに、前記第１の壁体と前記第２の壁体との間に配置される第３の壁体を有することにしてもよい。

これによれば、当接部は、第１の壁体と第２の壁体との間に第３の壁体をさらに有するため、第３の壁体によって当接部の強度を向上させることができる。

また、前記位置決め部は、さらに、前記２つの蓄電素子の間に配置され、前記２つの蓄電素子のうち少なくとも１つの蓄電素子を前記所定位置まで案内するガイド部を有し、前記ガイド部と前記第３の壁体とは同一直線上に配置されていることにしてもよい。

これによれば、ガイド部と第３の壁体とは同一直線上に配置されるため、ガイド部と第３の壁体とを一体に形成することができ、製造が容易になる。

また、前記ガイド部及び前記当接部は、前記位置決め部の基材から突出方向に突出した形状を有しており、前記ガイド部は、前記当接部よりも前記突出方向における高さが高くなるように形成されていることにしてもよい。

これによれば、ガイド部は、当接部よりも高さが高くなるように形成されている。このため、蓄電素子を収容容器内に収容する際に、高さが高いガイド部に蓄電素子が先に当接し、ガイド部の先端を蓄電素子の表面が滑ることで、蓄電素子を所定位置まで滑らかに導くことができ、作業性を向上させることができる。

また、前記ガイド部と前記当接部とは、一体に形成されていることにしてもよい。

これによれば、ガイド部と当接部とは一体に形成されているため、ガイド部と当接部の強度及び弾性を担保して、蓄電素子を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、前記第１の壁体の一端は、前記第２の壁体の一端と接続されており、前記第１の壁体及び前記第２の壁体の少なくとも一方は、前記一端における厚みが他端における厚みよりも大きくなるように形成されていることにしてもよい。

これによれば、第１の壁体及び第２の壁体の少なくとも一方は、第１の壁体及び第２の壁体が接続されている一端における厚みが他端における厚みよりも大きくなるように形成されている。これにより、応力が集中する部分である第１の壁体及び第２の壁体の接続箇所を厚くして強度を高めるとともに、他端に向けて厚みを減じることで可撓性が損なわれないようにして、蓄電素子の保持力を維持し、より信頼性の高い電源装置を実現することができる。

また、前記第１の壁体及び前記第２の壁体の少なくとも一方は、端部が前記位置決め部の外縁部まで延びるように形成されていることにしてもよい。

これによれば、第１の壁体及び第２の壁体の少なくとも一方の端部は、位置決め部の外縁部まで延びるように形成されているため、当該端部が収容容器の内壁に最先に接触する緩衝材として機能することとなり、振動や揺動の影響を低減させることができる。

また、前記当接部は、前記位置決め部の基材の外縁部に沿って設けられていることにしてもよい。

これによれば、当接部は位置決め部の基材の外縁部に沿って設けられているため、蓄電素子は収容容器内で中央部分に付勢されることとなり、蓄電素子を収容容器内で安定して保持することができる。

また、前記当接部は、前記位置決め部の基材と一体に形成されていることにしてもよい。

これによれば、当接部は位置決め部の基材と一体に形成されているため、当接部の強度及び弾性を担保して、蓄電素子を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、前記当接部は、前記蓄電素子の、前記位置決め部の基材と交差する方向に配置される４つの角部のうちの３つ以下の角部に当接するように形成されていることにしてもよい。

ここで、当接部が蓄電素子の４つの角部の全てに当接する場合には、蓄電素子を収容容器内の正確な位置に挿入する必要があるが、当接部は、蓄電素子の４つの角部の全てには当接されないため、蓄電素子を容易に収容容器内に挿入して所定位置に配置することができる。

また、前記蓄電素子は、曲面形状の前記角部を有しており、前記当接部は、前記曲面形状の角部に対向する位置に平面を有しており、前記平面が前記角部に当接することで前記蓄電素子を前記所定位置に位置決めすることにしてもよい。

ここで、当接部の形状を蓄電素子の角部の形状に合わせた場合には、高い寸法精度が要求されるが、当接部は、平面で曲面形状の角部に当接するため、角部の一部が当該平面に当接すればよい。このため、当該平面が曲面形状の角部に当接することで蓄電素子を所定位置に位置決めすることができるため、高い寸法精度が要求されることなく、蓄電素子を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る位置決めトレイは、隣接する２つの容器を所定位置に位置決めする位置決めトレイであって、前記所定位置に配置される前記２つの容器の角部に当接するように設けられた当接部を備え、前記当接部は、前記２つの容器のうちの一方の容器の角部に当接するとともに、前記２つの容器のうちの他方の容器の角部に当接することで前記２つの容器を前記所定位置に位置決めすることを特徴とする。

これによれば、位置決めトレイは、隣り合う２つの容器において双方の容器が有する角部に当接する当接部を備えている。このため、複数の容器を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる位置決めトレイを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、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。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る電源装置１の構成を示す分解斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る電源装置１の内部構成要素を示す要部分解斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る電源装置１の内部構成要素を示す要部断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る電源装置１は、主に、組電池３０と、組電池３０の収容容器を構成する蓋部１０及び容器本体２０と、組電池３０とともに収容容器に収容される位置決めトレイ４０とを備えている。

容器本体２０は、スチール等の金属製の開口箱状の部材であって、矩形の開口２０ｘが正面に形成されており、その内方に組電池３０を収容する。

組電池３０は、図２に示すように、蓄電素子である単電池３１を複数備えている。つまり、組電池３０は、金属製の外装を有する外形六面体の単電池３１を、横２行縦４列に配置してなるスタックである。つまり、組電池３０として複数の単電池３１が隣接して配置され、電源装置１の収容容器内方に収容されている。

単電池３１は、正負それぞれの電極端子３１ａが設けられた外形矩形の上面３１ｂ及び底面３１ｆ（図３参照）と、上面３１ｂの長辺側に配置される一対の側面である主面３１ｃと、上面３１ｂの短辺側に配置される一対の側面である側面３１ｄとを有している。また、主面３１ｃと側面３１ｄとの間には、角部３１ｅが配置されている。

角部３１ｅは、主面３１ｃと側面３１ｄとの間の稜であり、曲面として形成されている。つまり、単電池３１には、主面３１ｃと側面３１ｄとの間に配置される４つの曲面形状の角部３１ｅが形成されており、これに伴い、上面３１ｂの四隅の頂角も角Ｒ形状に形成されている。

このような単電池３１は、上面３１ｂ及び底面３１ｆを一対の上面及び底面として有し、主面３１ｃ及び側面３１ｄを４つの側面として有する角柱と見ることができる。そして、それぞれの単電池３１は、容器本体２０内においては、言わば横倒し状態となって、それぞれの主面３１ｃ同士が対向して、配列されている。

位置決めトレイ４０は、電源装置１の収容容器内で、複数の単電池３１を所定位置に位置決めする位置決め部である。具体的には、位置決めトレイ４０は、ポリプロピレンその他の、高い熱伝導性又は耐熱性を有する合成樹脂製の板状部材であって、図３の要部断面図に示すように、組電池３０の側面（横倒しになった単電池３１の底面３１ｆ）に対向、接触して配置される。なお、図３では、蓋部１０は省略して図示している。

蓋部１０は、容器本体２０と同様に金属製の部材であって、開口２０ｘに対応した平面形状を有しており、組電池３０を容器本体２０内に収容した状態で容器本体２０を封止するための部材である。蓋部１０には、基材となる蓋部材１０ａの主面上に開口１１ａ〜１１ｃが設けられている。そして、図１に示すように、組電池３０を構成するそれぞれの単電池３１の電極端子３１ａは、これらの開口１１ａ〜１１ｃから外に露出するように配置される。

また、蓋部１０の表面において、異極の電極端子３１ａ同士はバスバー等の接続部材によりそれぞれ電気的に接続され、全体として高電圧の組電池を形成する。さらに、蓋部１０の表面には、組電池３０に対する充放電を管理するための管理回路、リレー回路等を含めた電子デバイス（図示省略）が実装される。

また、蓋部１０の両側端及び容器本体２０の両側面２１には、貫通孔１２ｂが開口されたタブ１２ａ及び貫通孔２１ｂが開口されたタブ２１ａがそれぞれ設けられており、組電池３０が容器本体２０に収容された状態で、タブ１２ａ及びタブ２１ａ同士も対向している。この対向するそれぞれのタブの貫通孔１２ｂ及び貫通孔２１ｂにボルト（図示省略）を挿入し、締結することにより、容器本体２０が密閉される。また、組電池３０においては、それぞれの単電池３１の上面３１ｂ及び底面３１ｆが、タブ１２ａ及びタブ２１ａの締結圧により拘束される。

以上のような構成を備えた本実施の形態に係る電源装置１は、容器本体２０に収容される位置決めトレイ４０を備えたことを特徴とする。

以下、図４〜図６を参照して、さらに詳細に説明する。ここで、図４は、本発明の実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０の構成を示す斜視図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０の構成を示す正面図である。また、図６は、本発明の実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０の構成を示す平面図である。

図４に示すように、位置決めトレイ４０は、平板状の基材４１の主面４１ａ上に設けられた当接部４２及びガイド部４３を備えている。なお、基材４１、当接部４２及びガイド部４３は、射出成形などにより、一体に形成されている。

ガイド部４３は、主面４１ａの短手方向に延びるガイド壁４３ａ、及び主面４１ａの長手方向に延びるガイド壁４３ｂを備えている。ガイド壁４３ａ及び４３ｂは、それぞれ組電池３０を構成する各単電池３１の離隔幅に応じてレイアウトされて、主面４１ａの中央部分にて直交している。

つまり、ガイド部４３は、２つの単電池３１の間に配置され、当該２つの単電池３１のうち少なくとも１つの単電池３１を所定位置まで案内する部位である。具体的には、単電池３１が容器本体２０に挿入される際に、ガイド壁４３ａとガイド壁４３ｂとで仕切られた空間内に単電池３１が位置決めされるように、ガイド壁４３ａ及びガイド壁４３ｂに単電池３１が接触しながら挿入されることで、単電池３１が所定位置まで案内される。

当接部４２は、ガイド部４３の両端に位置する部位であって、主面４１ａから見て放射状に形成されており、単電池３１の角部３１ｅに当接することで単電池３１を所定位置に位置決めする。具体的には、当接部４２は、曲面形状の角部３１ｅに対向する位置に平面を有しており、当該平面が角部３１ｅに当接することで、単電池３１を所定位置に位置決めする。

また、当接部４２は、位置決めトレイ４０の基材４１の外縁部に沿って設けられている。つまり、当接部４２は、ガイド壁４３ａ又は４３ｂの端部から屈曲して基材４１の外縁部まで延びる第１の壁体４２ａ及び第２の壁体４２ｂと、ガイド壁４３ａ又は４３ｂからそのまま延長して基材４１の外縁部まで延びる第３の壁体４２ｃとを備えている。

第１の壁体４２ａは、所定の一方向へ延びる壁体であって、隣接する２つの単電池３１のうちの一方の単電池３１の角部３１ｅに当接する壁体である。また、第２の壁体４２ｂは、第１の壁体４２ａとは異なる方向へ延びる壁体であって、当該隣接する２つの単電池３１のうちの他方の単電池３１の角部３１ｅに当接する壁体である。また、第３の壁体４２ｃは、第１の壁体４２ａと第２の壁体４２ｂとの間に配置される壁体であり、ガイド部４３と同一直線上に配置されている。つまり、第１の壁体４２ａ及び第２の壁体４２ｂは、第３の壁体４２ｃに対して対称をなす開き角で形成され、ガイド部４３に対して斜行している。

このように、当接部４２は、隣接する２つの単電池３１のうちの一方の単電池３１の角部３１ｅに当接するとともに、当該隣接する２つの単電池３１のうちの他方の単電池３１の角部３１ｅに当接する。

また、当接部４２は、単電池３１の、位置決めトレイ４０の基材４１と交差する方向に配置される４つの角部３１ｅのうちの３つ以下の角部３１ｅに当接するように形成されている。本実施の形態では、単電池３１は、１つの角部３１ｅが第１の壁体４２ａと当接し、他の１つの角部３１ｅが第２の壁体４２ｂと当接している。つまり、単電池３１は、４つの角部３１ｅのうちの２つの角部３１ｅが当接部４２と当接している。

また、当接部４２とガイド部４３とは、主面４１ａからの高さが互いに異なり、図４及び図６に示すように、当接部４２の高さｈ１よりもガイド部４３の高さｈ２の方が大きくなっている。つまり、ガイド部４３及び当接部４２は、位置決めトレイ４０の基材４１の主面４１ａから突出方向に突出した形状を有しており、ガイド部４３は、当接部４２よりも当該突出方向における高さが高くなるように形成されている。

このような構成を有する本実施の形態に係る位置決めトレイ４０においては、図５に示すように、単電池３１は、主面４１ａ上の、当接部４２とガイド部４３とにより区画された領域に配置される。

この状態において、単電池３１の主面３１ｃはガイド壁４３ｂに接触し、側面３１ｄはガイド壁４３ａに接触し、角部３１ｅは当接部４２の第１の壁体４２ａ又は第２の壁体４２ｂのいずれか一方に接触している。換言すれば、１つの当接部４２の第１の壁体４２ａ及び第２の壁体４２ｂは、隣接する一対の単電池３１において、隣接している２つの角部３１ｅに接触している。

したがって、１つの単電池３１は、隣接する２つの当接部４２のうちの一方の当接部４２の第１の壁体４２ａと他方の当接部４２の第２の壁体４２ｂとに圧接されることにより、上記区画された領域に安定状態で半固定される。

このように、本実施の形態に係る電源装置１においては、当接部４２を設けた位置決めトレイ４０を備えたことにより、位置決めトレイ４０に載置された単電池３１は安定した状態で収容容器内に保持されることとなり、位置決めを容易化して、組電池３０の蓄電素子を収容容器内に安定して固定させることが可能となる。これにより、生産性を向上させ、かつ耐振動性を向上させることができる。

つまり、本実施の形態に係る電源装置１においては、当接部４２は、隣り合う２つの単電池３１において双方の単電池３１が有する角部３１ｅに当接する。このため、収容容器内において、複数の単電池３１を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

より具体的には、本実施の形態に係る電源装置１においては、当接部４２は、異なる方向に延びる２つの壁体であって、一方の単電池３１の角部３１ｅに当接する第１の壁体４２ａと、他方の単電池３１の角部３１ｅに当接する第２の壁体４２ｂとを有している。このため、収容容器内において、当該２つの壁体で２つの単電池３１を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

また、本実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０は、当接部４２の高さｈ１よりガイド部４３の高さｈ２をより大きくとったことを特徴とし、これにより、以下の効果を奏する。すなわち、位置決めトレイ４０への単電池３１の配置は、位置決めトレイ４０を水平面に載置しておき上方から単電池３１を被せていくこととなるが、このとき、より背高なガイド部４３が先に単電池３１の底面３１ｆに接する。そして、ガイド部４３の先端が単電池３１の表面を滑ることで、単電池３１を所定位置までなめらかに導くことができ、作業性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０は、当接部４２が主面４１ａの輪郭に沿って設けられた構成としたことを特徴とし、これにより、以下の効果を奏する。すなわち、組電池３０を構成するそれぞれの単電池３１は、２つの当接部４２のそれぞれの壁体により圧接される。このため、単電池３１は、ガイド壁４３ａとガイド壁４３ｂとが交差する主面４１ａの中央部分に付勢されることとなり、組電池３０全体の形状を安定して保持することが可能となる。

また、本実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０は、当接部４２を構成する第１の壁体４２ａ、第２の壁体４２ｂ及び第３の壁体４２ｃの先端が、基材４１の縁まで達するような構成としたことを特徴とし、これにより、以下の効果を奏する。すなわち、環境に応じて電源装置１に対して強い又は継続的な外力が加わった場合、収容容器内部で組電池３０及び位置決めトレイ４０が振動、揺動等して、蓋部１０又は容器本体２０の内壁に衝突する恐れがある。

これに対して、上記構成においては単電池３１が圧接された状態で、当接部４２の各壁体の端面が容器本体２０に対して最先に接触する緩衝材として機能することとなり、振動や揺動の影響を低減させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０は、基材４１、当接部４２及びガイド部４３を射出成形により一体成形された構成としている。これにより、当接部４２及びガイド部４３の強度及び弾性を担保して、単電池３１を確実に保持することが可能となる。なお、位置決めトレイ４０においては、少なくとも基材４１と当接部４２とが一体に形成されているのが好ましいが、基材４１、当接部４２及びガイド部４３の全てが別体として形成されていてもよい。この場合、当接部４２及びガイド部４３の材質は基材４１と同じ材質でなくともよく、例えばゴムなどの弾性体によって形成されていてもよい。また、上記の一体に形成するための具体的な工法は、限定されない。

また、本実施の形態に係る電源装置１の位置決めトレイ４０は、当接部４２を構成する第３の壁体４２ｃが、ガイド部４３のガイド壁４３ａ又は４３ｂと同一直線上に配置されて一体に形成された構成とした。これにより、位置決めトレイ４０を例えば射出成形により作製する際に離型し易く、歩留まりの低下を防ぐことが可能となる。

なお、第３の壁体４２ｃの幅（厚み）は、ガイド壁４３ａ又は４３ｂの幅（厚み）と同じでもよく、異なっていてもよい。また、第１の壁体４２ａ及び第２の壁体４２ｂの幅（厚み）についても特に限定されず、第３の壁体４２ｃ、ガイド壁４３ａ又は４３ｂの幅（厚み）と同じでもよく、異なっていてもよい。

このように、本実施の形態に係る電源装置１においては、当接部４２を設けた位置決めトレイ４０を備えたことにより、位置決めトレイ４０に載置された単電池３１が安定した状態で収容容器内に保持されることとなり、位置決めを容易化して、組電池３０を収容容器内に安定して固定させることが可能となる。

また、当接部４２が単電池３１の４つの角部３１ｅの全てに当接する場合には、単電池３１を収容容器内の正確な位置に挿入する必要があるが、当接部４２は、単電池３１の４つの角部３１ｅの全てには当接されないため、単電池３１を容易に収容容器内に挿入して所定位置に配置することができる。

また、当接部４２の形状を単電池３１の角部３１ｅの形状に合わせた場合には、高い寸法精度が要求されるが、当接部４２は、平面で曲面形状の角部３１ｅに当接するため、角部３１ｅの一部が当該平面に当接すればよい。このため、当該平面が曲面形状の角部３１ｅに当接することで単電池３１を所定位置に位置決めすることができるため、高い寸法精度が要求されることなく、単電池３１を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

（変形例１）
次に、上記の実施の形態の変形例１について、説明する。本変形例１に係る電源装置は、位置決めトレイにおいて、当接部を構成する各壁体の厚みを異ならせたことを特徴とする。

図７は、本発明の実施の形態の変形例１に係る電源装置の位置決めトレイ４０ａの構成を示す正面図である。

図７に示すように、本変形例１に係る位置決めトレイ４０ａにおける当接部４４は、第１の壁体４４ａ、第２の壁体４４ｂ及び第３の壁体４４ｃを備えている。そして、第１の壁体４４ａの一端（基端）は、第２の壁体４４ｂの一端（基端）と接続されており、第１の壁体４４ａ及び第２の壁体４４ｂの少なくとも一方は、当該一端（基端）における厚みが他端（先端）における厚みよりも大きくなるように形成されている。

つまり、第１の壁体４４ａ及び第２の壁体４４ｂは、厚みが、ガイド部４３との境界において最大となり、基材４１の縁まで延びるにつれて小さくなった構成を有している。なお、第１の壁体４４ａ及び第２の壁体４４ｂのいずれか一方のみが、上記のように厚みが変化するように形成されていることにしてもよい。また、第３の壁体４４ｃは、厚みが一定になるように形成されている。

これにより、上記実施の形態の効果に加えて、以下の効果を奏する。すなわち、位置決めトレイ４０ａにおいては、当接部４４の第１の壁体４４ａと第２の壁体４４ｂとがそれぞれ異なる単電池３１を圧接することから、これら壁体の根元（基端）に対して、異なる向きからの加重が重畳して加わることとなる。

そこで、本変形例１においては、第１の壁体４４ａ及び第２の壁体４４ｂの厚みを、単電池３１の角部３１ｅに近接する部位であるガイド部４３との境界（壁体の基端）にてより大きくとって強度を高めている。また、第１の壁体４４ａ及び第２の壁体４４ｂの厚みを、基材４１の外縁部への延伸方向に沿って減じることで、可撓性が損なわれないようにしている。これにより、単電池３１の保持力を維持し、より信頼性の高い電源装置を得ることが可能となっている。

なお、上記の説明においては、当接部４４を構成する第１の壁体４４ａ及び第２の壁体４４ｂのみがこの構成を備えるものとしたが、第３の壁体４４ｃも含めた全ての壁体の厚みが変化する構成としてもよい。また、位置決めトレイ４０ａ上における単電池３１のレイアウトに応じて、第１の壁体４４ａと第２の壁体４４ｂとで厚みの変化の幅を互いに異ならせるようにしてもよい。更に、厚みの変化は、図７に示すように連続的であるとしたが、段階的に変化させるようにしてもよい。

以上のように、本変形例１に係る電源装置によれば、組電池３０を位置決めする位置決めトレイ４０ａにおいて、組電池３０の各単電池３１を個別に圧接する当接部４４を備えた構成とすることにより、部品点数、製造工程を削減し、かつ組電池３０を安定した状態で保持することが可能となる。

（変形例２）
次に、上記の実施の形態の変形例２について、説明する。上記実施の形態においては、当接部４２は、第１の壁体４２ａ、第２の壁体４２ｂ及び第３の壁体４２ｃの３つの壁体を有するものとした。しかし、当接部は、隣接する単電池３１のそれぞれの角部３１ｅに圧接することができればよい。

図８は、本発明の実施の形態の変形例２に係る電源装置の位置決めトレイ４０ｂの構成を示す正面図である。

図８に示すように、本変形例２に係る位置決めトレイ４０ｂは、第３の壁体を省略した、第１の壁体４５ａ及び第２の壁体４５ｂのみを有する当接部４５を備えている。つまり、第１の壁体４５ａ及び第２の壁体４５ｂは、隣り合う単電池３１のそれぞれの角部３１ｅに圧接するため、収容容器内に当該単電池３１を容易に位置決めして生産性を向上させ、かつ耐振動性を向上させることができる。

以上のように、本変形例２に係る電源装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。ただし、上記実施の形態のように第３の壁体を備えることは、第１の壁体から第２の壁体へ屈曲する部分の肉厚が大きくなるため、当接部の耐久性が担保され、より好適である。

（変形例３）
次に、上記の実施の形態の変形例３について、説明する。上記実施の形態においては、位置決めトレイ４０は、基材４１上に当接部４２及びガイド部４３を設けたものとした。しかし、位置決めトレイは、当接部のみを備えた構成として実現してもよい。

図９は、本発明の実施の形態の変形例３に係る電源装置の位置決めトレイ４０ｃの構成を示す正面図である。

図９に示すように、本変形例３に係る位置決めトレイ４０ｃは、ガイド部を省略して、上記実施の形態のガイド壁４３ａとガイド壁４３ｂとの交差位置に対応する位置に、当接部４６及び４７を備えている。

この構成においては、当接部４２、４６及び４７は、いずれも単一の壁体が中心部において左右対称に屈曲することにより、第１の壁体４２ａ、４６ａ及び４７ａ及び第２の壁体４２ｂ、４６ｂ及び４７ｂがそれぞれ形成されている。

具体的には、当接部４６においては、第１の壁体４６ａと第２の壁体４６ｂとが。水平方向に平行なそれぞれの面が対向するように、垂直方向に向かい合って並べられて配置されている。また、当接部４７においては、第１の壁体４７ａと第２の壁体４７ｂとが、垂直方向に平行なそれぞれの面が対向するように、水平方向に向かい合って並べられて配置されている。

このような構成としたことにより、単電池３１は底面３１ｆ近傍の角部３１ｅの４カ所全て又は３カ所が当接部に圧接されることとなり、組電池３０を安定した状態で保持することが可能となる。

また、当接部４６及び４７は、いずれも２つ一組で各壁体の端部同士が向かい合うように組み合わされることで、異なる４つの単電池３１のそれぞれの角部３１ｅに圧接する構成としたが、対向の向きは、図示するように、水平方向、垂直方向いずれか任意であってよい。

以上のように、本変形例３に係る電源装置によっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例４）
次に、上記の実施の形態の変形例４について、説明する。上記実施の形態においては、当接部４２は、３本の平板状の壁体を備えていることとした。しかし、当接部は、ブロック状のものであってもよい。

図１０は、本発明の実施の形態の変形例４に係る電源装置の位置決めトレイ４０ｄの構成を示す斜視図である。

図１０に示すように、本変形例４に係る位置決めトレイ４０ｄは、ブロック状の当接部４８を備えている。当接部４８は、隣接する２つの単電池３１のうちの一方の単電池３１の角部３１ｅに当接するとともに、２つの単電池３１のうちの他方の単電池３１の角部３１ｅに当接する部位である。また、当接部４８は、ゴムなどの弾性体によって形成されている。

以上のように、本変形例４に係る電源装置によっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、当接部４８は弾性体によって形成されているので、単電池３１の容器の寸法公差を吸収しつつ、単電池３１を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。

（その他の変形例）
上記実施の形態及びその変形例においては、当接部は、ガイド部４３のそれぞれの両端にて屈曲することで、第１の壁体と第２の壁体とを形成していることとした。しかし、当接部は、ガイド部４３のそれぞれの両端にて湾曲することで、第１の壁体と第２の壁体とを形成することにしてもよい。要するに、第１の壁体と第２の壁体とがそれぞれ異なる単電池３１の角部３１ｅを圧接するように構成されていればよい。更に、当接部は、第１の壁体と第２の壁体とを独立して備えていてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、当接部は、単電池３１の角部３１ｅに圧接する部位として説明を行った。しかし、当接部は、少なくとも単電池３１の角部３１ｅに当接する状態を保つものであれば、単電池３１に付勢力の加重が実質加わらないような寸法、外形等を有するものであってもよい。

また、上記の各実施の形態及びその変形例は、それぞれ独立した構成であるものとして示したが、各実施の形態及びその変形例の構成は、その全部又は一部の特徴を任意に組み合わせて実施す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おいては、位置決めトレイを有する電源装置として実現することとしたが、例えば単電池３１が有する隣接する２つの容器を所定位置に位置決めする位置決めトレイ単体にて実現することにしてもよい。つまり、位置決めトレイは、所定位置に配置される２つの容器の角部に当接するように設けられた当接部を備えており、当該当接部は、当該２つの容器のうちの一方の容器の角部に当接するとともに、当該２つの容器のうちの他方の容器の角部に当接することで当該２つの容器を所定位置に位置決めする。これにより、複数の容器を安定した状態で容易に所定位置に位置決めすることができる。なお、この場合、単電池のほか、概観して角部を有すると認められる任意の立体形状の金属容器、樹脂材料、陶器その他材料製の容器の位置決めにおいて、当該位置決めトレイを利用することが可能となる。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、蓄電素子として、リチウムイオン二次電池に代表される単電池３１を例示したが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、蓄電素子としてニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。また、蓄電素子として一次電池を用いてもよい。さらに、蓄電素子として、電気二重層キャパシタのように、電気を直接電荷として蓄積する方式の素子を用いてもよい。要するに、当該蓄電素子は、電気を蓄積可能な素子であれば、その具体的な方式によって限定されるものではない。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、電源装置１の収容容器の外形は矩形であるとしたが、円形、多角形等任意の形状であってよく、収容容器の底面形状もこれに対応した任意の形状であってよい。また、収容容器を構成する蓋部１０及び容器本体２０は、同種の金属製としたが、互いに異なる材質で製造されたものであってもよい。また、蓋部１０及び容器本体２０は、樹脂その他の材料により作成されたものであってもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例においては、組電池３０を構成する単電池３１は金属製の外形六面体としたが、長円筒形状、多角形柱状等の形状であってもよい。また、組電池３０は８つの単電池３１から構成される横２行縦４列のスタックであるとしたが、縦横共に任意の数の組合せからなるスタックであるとしてもよい。要するに、電源装置は、蓄電素子の個数、形状その他の具体的な構成によって限定されるものではない。

要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態及びその変形例に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

本発明は、例えば二次電池を用いた電源装置に適用でき、特に、収容容器内に蓄電素子を容易に位置決めして、生産性を向上させ、かつ振動や衝撃等の機械的負荷に十分耐えることができる電源装置等に適用できる。

１、１００ 電源装置
１０、１３０ 蓋部
１０ａ 蓋部材
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 開口
１２ａ、２１ａ タブ
１２ｂ、２１ｂ 貫通孔
２０、１２０ 容器本体
２０ｘ、１２１ 開口
３０、１１０ 組電池
３１、１１１ 単電池（蓄電素子）
３１ａ、１１２、１１２ａ、１１２ｂ 電極端子
３１ｂ 上面
３１ｃ 主面
３１ｄ 側面
３１ｅ 角部
３１ｆ 底面
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ 位置決めトレイ（位置決め部）
４１ 基材
４１ａ 主面
４２、４４、４５、４６、４７、４８ 当接部
４２ａ、４４ａ、４５ａ、４６ａ、４７ａ 第１の壁体
４２ｂ、４４ｂ、４５ｂ、４６ｂ、４７ｂ 第２の壁体
４２ｃ、４４ｃ 第３の壁体
４３ ガイド部
４３ａ、４３ｂ ガイド壁
１１３ バスバー
１２２ 底面
１２３ 隔壁
１３１ａ 正極端子
１３１ｂ 負極端子

Claims (14)

1. 蓄電素子と、前記蓄電素子が収容される収容容器とを備える電源装置であって、
   前記収容容器内で前記蓄電素子を所定位置に位置決めする位置決め部を備え、
   前記位置決め部は、前記蓄電素子の隣り合う２つの側面の間に配置される角部に当接することで前記蓄電素子を前記所定位置に位置決めする当接部を有し、
   前記当接部は、前記角部に対向する位置に壁体を有しており、前記壁体が前記角部に当接することで、前記蓄電素子を前記所定位置に位置決めする
   電源装置。
2. 前記電源装置は、隣接する２つの前記蓄電素子を備えており、
   前記当接部は、前記２つの蓄電素子のうちの一方の蓄電素子の角部に当接するとともに、前記２つの蓄電素子のうちの他方の蓄電素子の角部に当接する
   請求項１に記載の電源装置。
3. 前記当接部は、弾性体によって形成されている
   請求項２に記載の電源装置。
4. 前記当接部は、前記壁体として、
   一方向へ延びる壁体であって、前記一方の蓄電素子の角部に当接する第１の壁体と、
   前記第１の壁体とは異なる方向へ延びる壁体であって、前記他方の蓄電素子の角部に当接する第２の壁体とを有している
   請求項２又は３に記載の電源装置。
5. 前記当接部は、さらに、
   前記第１の壁体と前記第２の壁体との間に配置される第３の壁体を有する
   請求項４に記載の電源装置。
6. 前記位置決め部は、さらに、
   前記２つの蓄電素子の間に配置され、前記２つの蓄電素子のうち少なくとも１つの蓄電素子を前記所定位置まで案内するガイド部を有し、
   前記ガイド部と前記第３の壁体とは同一直線上に配置されている
   請求項５に記載の電源装置。
7. 前記ガイド部及び前記当接部は、前記位置決め部の基材から突出方向に突出した形状を有しており、
   前記ガイド部は、前記当接部よりも前記突出方向における高さが高くなるように形成されている
   請求項６に記載の電源装置。
8. 前記ガイド部と前記当接部とは、一体に形成されている
   請求項６又は７に記載の電源装置。
9. 前記第１の壁体の一端は、前記第２の壁体の一端と接続されており、
   前記第１の壁体及び前記第２の壁体の少なくとも一方は、前記一端における厚みが他端における厚みよりも大きくなるように形成されている
   請求項４から８のいずれか１項に記載の電源装置。
10. 前記第１の壁体及び前記第２の壁体の少なくとも一方は、端部が前記位置決め部の外縁部まで延びるように形成されている
    請求項４から９のいずれか１項に記載の電源装置。
11. 前記当接部は、前記位置決め部の基材の外縁部に沿って設けられている
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の電源装置。
12. 前記当接部は、前記位置決め部の基材と一体に形成されている
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の電源装置。
13. 前記当接部は、前記蓄電素子の、前記位置決め部の基材と交差する方向に配置される４つの角部のうちの３つ以下の角部に当接するように形成されている
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の電源装置。
14. 前記蓄電素子は、曲面形状の前記角部を有しており、
    前記当接部は、前記曲面形状の角部に対向する位置に平面を有しており、
    前記平面が前記角部に当接することで前記蓄電素子を前記所定位置に位置決めする
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の電源装置。

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