JP6299513B2 - 電源パック - Google Patents

Description

本発明は、例えば二次電池等の蓄電素子を用いた電源パックに関する。

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、リチウムイオン二次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、電気自動車などの電気機器への応用も進められている。

二次電池は充放電を繰り返すことにより内部の電解液が分解して気化することで、外装を膨張、変形させる。そのため、二次電池の外装には所定圧で開放され内部のガスを排出させるための安全弁が設けられている。更に、複数の電池を配列、接続してなる組電池においては、各電池の安全弁と連通し、外部へガスを誘導、排出するための排気管が備えられている（例えば特許文献１、図５、図１５等を参照）。

特開２０１３−１６８３５５号公報

しかしながら、従来の組電池においては、以下のような課題があった。すなわち、排気管はパイプとして構成され、組電池本体に装着されるものであるが、そのような構成は組電池が収容される筐体に余剰な空間を生じさせ、ひいては組電池の大型化を招くこととなっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、省スペース化が可能な電源パック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、本発明の第１の側面は、
ハウジングと、
前記ハウジングに収納される、安全弁を有する蓄電素子を複数含むセルスタック、及び前記ハウジングの内壁と前記セルスタックとの間に位置する略平板状の形状を有する遮熱体を有する電源モジュール本体とを備え、
前記遮熱体は、前記セルスタックの前記安全弁に対向している、
電源パックである。

本発明の第２の側面は、
前記遮熱体と前記セルスタックの対向面同士が、前記蓄電素子の排気ガスを前記ハウジング内に導くガス流路を形成している、
本発明の第１の側面の電源パックである。

本発明の第３の側面は、
前記セルスタックは配列された複数の前記蓄電素子を配列方向に沿って挟持するエンドプレートを有し、
前記遮熱体は前記エンドプレートに固定されている、
本発明の第１又は第２の側面の電源パックである。

本発明の第４の側面は、
前記遮熱体の少なくとも一端は、前記蓄電素子の配列方向に交差する向きに曲成された端面部を有し、
前記端面部には前記蓄電素子のガスを通過させる連通部が設けられている、
本発明の第１から第３のいずれかの側面の電源パックである。

本発明の第５の側面は、
前記エンドプレートは、前記セルスタックの前記蓄電素子の配列方向に沿って延在するスタックバーにより固定されており、
前記遮熱体は、前記セルスタックの側面のうち、前記スタックバーが配置されている側面と対向する面に配置されている、
本発明の第３又は第４の側面の電源パックである。

本発明の第６の側面は、
前記遮熱体は、前記蓄電素子同士を接続するための接続部品と同一の側面に実装されており、
前記接続部品のうち、最も高い部位と同一またはそれ未満の高さの位置に配置されている、
本発明の第１から第５のいずれかの側面の電源パックである。

本発明の第７の側面は、
前記ハウジングは密閉されており、前記排気口を介してのみ外へ連通している、
本発明の第１から第６のいずれかの側面の電源パックである。

本発明の第８の側面は、
前記遮熱体は、前記安全弁と前記電源モジュール本体の電装品の間に配置されている、
本発明の第１から第７のいずれかの側面の電源パックである。

以上のような本発明は、電源パックの省スペース化を実現することが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る電源パックの構成を示す斜視図 本発明の実施の形態１に係る電源パックの構成を示す分解斜視図 本発明の実施の形態１に係る電源パックの要部を示す分解斜視図 本発明の実施の形態１に係る電源パックの要部を示す分解斜視図 本発明の実施の形態１に係る電源パックの要部を示す分解斜視図 本発明の実施の形態１に係る電源パックの要部を示す断面図 本発明の実施の形態１に係る電源パックの他の構成例の要部を示す分解斜視図 本発明の実施の形態２に係る電源パックの要部を示す分解斜視図 （ａ）本発明の実施の形態２に係る電源パックの遮熱板の他の構成例を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態２に係る電源パックの遮熱板の他の構成例を示す斜視図 本発明の実施の形態に係る電源パックの他の構成例の要部を示す分解斜視図

以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
（１．電源パック）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電源パック１の構成を示す斜視図であり、図２は一部を分解した状態で模式的に示す斜視図である。

電源パック１は、図１に示すように、ポリプロピレン等の合成樹脂製の開口箱状の容器本体１０及び蓋部２０から構成される、外形六面体のハウジングを備え、蓋部２０の上面に露出した、図示しない外部負荷と接続するための負極の電極端子２１ａ及び正極の電極端子２１ｂ、並びにハウジングの内部空間と連通する排気筒２２を有する。

図２に示すように、電源パック１は、ハウジングの容器本体１０内部に電源モジュール本体３０を収容している。電源モジュール本体３０は、容器本体１０の底面に開口された貫通孔（死角のため図示されない）に挿入されるボルト１１により、容器本体１０の内底に固定される。容器本体１０は蓋部２０により超音波溶着、熱溶着等の手段により接合されることにより気密性を保つよう閉塞される。容器本体１０と蓋部２０の接合の他の手段としては、パッキンを間に介在させてネジ、ボルト等により締結するようにしてもよい。

更に、電源モジュール本体３０の両側面には後述する、複数の単電池を配列してなるセルスタックからのガスが排出される排気口３１が設けられている。ハウジング全体が気密性を有することにより、排気口３１から排出されたガスはハウジングの内部に滞留した後に蓋部２０の排気筒２２から電源パック１の外部へ排気される。

なお、電源モジュール本体のセルスタックにおける単電池の配列方向は、図１に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直交座標系においてＸ軸と平行な直線上にあり、電源パック１を構成するハウジング、電源モジュール本体３０等の各面は、おおよそＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸とそれぞれ平行に位置するものとして定める。更に、以下の説明に際しては、図中矢印の方向を基準に、Ｘ軸方向を右から左、Ｙ軸方向を奥から手前、及びＺ軸方向を下から上と定める。

（２．電源モジュール本体）
図３は、電源モジュール本体３０の構成の一部を分解した状態で模式的に示す斜視図である。電源モジュール本体３０は、図３に示すように、非水電解質二次電池等の単電池を配列、締結してなるセルスタック３２、セルスタック３２の各単電池を電気的に接続するためのバスバーアセンブリユニット３３、及びバスバーアセンブリユニット３３と電気的に接続された電装品サブユニット３４を備える。

セルスタック３２は、複数の単電池が、負極の電極端子３２０ａ３、正極の電極端子３２０ａ４、及び安全弁３２０ａ５が上面となるよう配列された、後述するセルスタック本体３２０、セルスタック本体３２０の表面を覆う絶縁性のカバー３２ａ、及びセルスタック本体３２０及びカバー３２ａの表面に設けられ、これら部品の一定形状を保持する保持具３２ｂとを備える。

カバー３２ａの上面には、単電池の電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４、並びに安全弁３２０ａ５を外部へ露出させるため開 口がそれぞれ設けられている。なお図中には安全弁３２０ａ５を露出させる開口３２ｘのみを符号を付して示した。

次に、バスバーアセンブリユニット３３は、ポリプロピレン等の、絶縁性及び電解液による腐食への耐性を有する合成樹脂等の部材であってセルスタック３２の上面の外形に対応した枠体３３０ａ、枠体３３０ａ上に形成され、セルスタック３２上に露出する電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４並びに安全弁３２０ａ５の位置に対応して形成された開口を有する。なお、枠体３３０ａの材料としては、ＰＢＴ樹脂等の、絶縁性及び耐熱性を有する合成樹脂を用いるようにしてもよい。

電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４に対応する開口は、各電池の電気的接続に対応して電極端子間の結線パターンを制御するように、隣接する電極間を跨って形成されるよう寸法が定められている。各開口には電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４と接続される金属製のバスバー３３２ａ、３３２ｂ及び３３２ｃが埋め込まれる。なお、バスバー３３２ａ及び３３２ｂはセルスタック３２の端子同士の接続並びに電源パック１の電極端子２１ａ及び２１ｂへの接続に用いられ、バスバー３３２ｃはセルスタック３２の電極端子同士の接続に用いられる。

一方、安全弁３２０ａ５に対応する開口３３０ｃは、セルスタック本体３２０を構成する単電池の個数に対応して個別に設けられる。

枠体３３０ａにおいて開口３３０ｃの位置には、枠体３３０ａの表面から見て二段の段差を有し、両端が枠体３３０ａの両端まで達する溝部３３０ｘが形成されている。溝部３３０ｘは安全弁３２０ａ５の配列方向に沿って延伸し、開口３３０ｃが設けられている下段面３３０ｂと、下段面３３０ｂの縁に設けられた中段面３３０ｄとから構成される。

更に、溝部３３０ｘの上部には遮熱体３３１が位置している。遮熱体３３１は、セルスタック３２からの放熱を遮蔽してバスバーアセンブリユニット３３の上方に位置する、電源パック１を構成する各部材、電装品である、電装品サブユニット３４、蓋部２０、及び後述する蓋部２０に内蔵される電装品への熱的影響を低減するとともに、電源モジュール本体３０を補強する手段である。遮熱体３３１は、バスバーアセンブリユニット３３の溝部３３０ｘの外形に対応した矩形状の金属製の遮熱本体板３３１ａから構成され、溝部３３０ｘの中段面３３０ｄに嵌り込む。

遮熱体３３１は、遮熱本体板３３１ａの表面に開口された貫通孔３３１ｂを介して、バスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａに設けられた取付孔３３０ｅに取付ネジ３３１ｃによりネジ止めされることにより、バスバーアセンブリユニット３３に固定される。

次に、電装品サブユニット３４は、バスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａ同様の合成樹脂製のベース上にバスバー３３２ａ及び３３２ｂを経由した電気配線、リレー等の開閉器、抵抗等、その他バスバー３３２ａ、３３２ｂ及び３３２ｃに接続されるハーネス等の電装品が配置されてなるユニットである。電装品サブユニット３４とバスバーアセンブリユニット３３との電気的接続は、バスバー３３２ａ及び３３２ｂにそれぞれ設けられた取付孔３３２ａ１及び３３２ｂ１に対して、電装品サブユニット３４の上面からボルトを装着することにより行われる。

なお、電装品サブユニット３４の更に上層に位置する蓋部２０内には、ＢＭＵ（Battery Management Unit）その他、電源パック１の充放電の制御、温度等の状態管理、及び電源パック１が接続される機器との通信を行うための電子部品が電装品として設けられている。

（３．セルスタック）
図４は、セルスタック３２の構成を、保持具３２ｂを分解した状態で示す斜視図であり、図５はセルスタック本体３２０を分解した状態で示す斜視図である。

図４に示すように、セルスタック３２において、一体化した状態にあるセルスタック本体３２０及びカバー３２ａは、セルスタック本体３２０を構成する単電池の配列方向に沿って、スタックの両端にそれぞれ配置された一対のエンドプレート３２１ａに挟持される。

単電池の配列方向を軸として、当該軸に対して対称を成すようにセルスタック本体３２０の図中Ｚ−Ｘ平面に平行な側面にスタックバー３２２ａ及び３２２ｂが配置され、当該軸の下方、すなわち図中Ｙ−Ｘ平面に平行な平面となるセルスタック本体３２０の底面にスタックバー３２２ｃが配置される。

スタックバー３２２ａ〜３２２ｃは保持具３２ｂにおける配置を除いて同一の構成を有する部材である。以下、スタックバー３２２ａを例に取り構成を説明する。

スタックバー３２２ａは、一対のエンドプレート３２１ａにそれぞれ対向する平板状の一対の締結部３２２ａ１と、締結部３２２ａ１同士を繋ぎ、単電池の配列方向に沿って形成された渡り部３２２ａ２とを有する。スタックバー３２２ａの基材は断面が略コの字となり、周縁にフランジが形成されるように鋼板等をプレス加工等されており、一例として、締結部３２２ａ１及び渡り部３２２ａ２は単一の基材を屈曲させることにより作成される、

スタックバー３２２ａとエンドプレート３２１ａは、エンドプレート３２１ａの周囲に開口された取付孔３２１ａ１に、締結部３２２ａ１の貫通孔３２２ａ０を重ね、締結ボルト３２３ａで締結することにより固定される。スタックバー３２２ｂ及び３２２ｃとエンドプレート３２１ａとの固定も、締結ボルト３２３ｂ、３２３ｃを用いて同様に行われる。

なお、エンドプレート３２１ａの下方には上下方向に沿って開口された取付孔３２１ａ２が設けられており、取付孔３２１ａ２には、ハウジングの外側から挿入されるボルト１１が装着され、電源モジュール本体３０とハウジングの容器本体１０との固定に用いられる。

次に、図５に示すようにセルスタック本体３２０を構成する複数の単電池３２０ａは、電極体及び電解液が封入されている、例えばアルミニウム又はステンレスを例とする、金属製の開口箱状の外装本体部３２０ａ１と、電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４、安全弁３２０ａ５、並びに電解液注入口を封止する封止栓３２０ａ６が設けられ、外装本体部３２０ａ１の開口をレーザ溶接等により閉塞している、外装本体部３２０ａ１と同一の材料からなる蓋部３２０ａ２とを備え、蓋部３２０ａ２の表面及びその対向面である外装本体部３２０ａ１の底面を上下底面とした外形が扁平な角柱の形状を有する。なお、単電池３２０ａにおいて、外装本体部３２０ａ１の表面はそのまま露出してもよいし、底面以外の側面が絶縁性のフィルムによって被覆される構成であってもよい。

単電池３２０ａにおいて各側面のうち面積の最も大きい面を主面Ｓとし、隣接する単電池３２０ａの主面Ｓ同士が、間にスペーサ３２０ｂを介して対向して配列されることにより、セルスタック本体３２０が構成される。

スペーサ３２０ｂは合成樹脂等の絶縁性材料により作成される部材であり、単電池３２０ａの主面Ｓに挟み込まれる主板部３２０ｂ１と、主板部３２０ｂ１の周囲に形成され、単電池３２０ａの配列方向に沿って双方に突出し、単電池３２０ａの蓋部３２０ａ２の表面並びに他の側面を覆う側板部３２０ｂ２とを有する。側板部３２０ｂ２において、単電池３２０ａの安全弁３２０ａ５と重なる部分には切り欠き３２０ｂ３として、電極端子３２０ａ３又は３２０ａ４と干渉する部分は切り欠き３２０ｂ４としてそれぞれ切り欠きが設けられる。

これにより、単電池３２０ａとスペーサ３２０ｂとがセルスタック本体３２０を構成するよう配列された状態において、電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４はセルスタック本体３２０の上面に露出するとともに、対向する一対の切り欠き３２０ｂ３は開口３２ｘを構成して、安全弁３２０ａ５をセルスタック本体３２０の上面に露出させる。

なお、セルスタック本体３２０において両端に位置する単電池３２０ａの表面は、スペーサ３２０ｂの主板部３２０ｂ１と同一形状の主板部３２０ｃ１と、互いに対向する向きにのみ突出して形成された側板部３２０ｃ２とを有するスペーサ３２０ｃにより覆われる。両端の単電池３２０ａは、スペーサ３２０ｃの側板部３２０ｃ２に設けられた切り欠き３２０ｃ３及び３２０ｃ４と、スペーサ３２０ｃに隣接するスペーサ３２０ｂの側板部３２０ｂ２に設けられた切り欠き３２０ｂ３及び３２０ｂ４とにより、電極端子３２０ａ３及び３２０ａ４並びに安全弁３２０ａ５をセルスタック本体３２０の上面に露出させている。

以上のような構成を有する電源パック１において、ハウジングは本発明のハウジングに相当し、単電池３２０ａは本発明の蓄電素子に相当し、セルスタック３２は本発明のセルスタックに相当し、電源モジュール本体３０は本発明の電源モジュール本体に相当する。

また、遮熱体３３１は本発明の遮熱体に相当し、エンドプレート３２１ａは本発明のエンドプレートに相当し、スタックバー３２２ａ〜３２２ｃは本発明のスタックバーに相当する。更に、電装品サブユニット３４を構成する電気部品その他の電装品及び蓋部２０内に設けられた電子部品等の電装品は、本発明の電装品に相当する。

このような構成を有する本実施の形態１の電源パック１は、セルスタック３２との組み合わせにより電源モジュール本体３０を構成するバスバーアセンブリユニット３３が、セルスタック３２の安全弁３２０ａ５と対向する遮熱体３３１を有することにより、セルスタック３２からの排気ガスを外部へ導出するガス流路を構成したことを特徴とする。

すなわち、図３に示すように、電源モジュール本体３０において、セルスタック３２は、その上面にバスバーアセンブリユニット３３が積層されていることにより、一列に配列された各単電池３２０ａの安全弁３２０ａ５を含む面に対して、バスバーアセンブリユニット３３の、矩形平板状の遮熱体３３１が離隔して対向している。さらに、図６の断面図に示すように、遮熱体３３１はバスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａ上に形成された溝部３３０ｘに嵌め込まれていることで、溝部３３０ｘの表面（下段面３３０ｂ及び中段面３３０ａと下段面３３０ｂとの境界面）、及びセルスタック３２の、安全弁３２０ａ５周囲の表面と共に、遮熱体３３１の延伸方向、つまり安全弁３２０ａ５の配列方向に沿ってなるガス流路Ｐを形成している。

溝部３３０ｘは枠体３３０ａの縁端まで達していることにより、図２に示すように、ガス流路Ｐの両端は一対の排気口３１として電源モジュール本体３０の側面に露出し、密閉されたハウジングにおいて、排気筒２２を介して外へ連通している。なお、ガス流路Ｐは本発明のガス流路に相当する。

従来の組電池（セルスタック）においては単電池の安全弁から排気ガスを導出するための排気管はパイプのような独立した部材としてセルスタックに装着されるため、筐体（ハウジング）内を占有して余剰な空間を作り出し、ひいてはハウジングを含めた電源パックの大型化を招くこととなっていた。

これに対し、本実施の形態１においては、ガス流路Ｐは単電池同士の電気的接続に用いられるバスバーアセンブリユニット３３を利用して形成されることにより、ハウジング内に余剰な空間をつくることがなく、ガスをハウジングの外へ排出させることができ、電源パックの省スペース化を実現することが可能となる。具体的には、図６に示すように、ガス流路Ｐを構成する遮熱体３３１の遮熱本体板３３１ａは、その最も高い部位がバスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａ又は及びバスバー３３２ａの取付孔３３２ａ１が設けられた部位より低い位置に配置されている。このため、ガス流路Ｐの付加が電源パックの他の部材、部品の占有部分に影響を与えることがない。したがって、電源パックの省スペース化が実現し、ひいては電源パックの小型化又はセルスタックの大容量化等に寄与することが可能となる。なお、上記の説明において、バスバー３３２ａ及び枠体３３１ａは本発明の接続部品に相当する。また、遮熱体の３３１の遮熱本体板３３１ａが最も高い部位は枠体３３０ａ又はバスバー３３３ａよりも低い位置にあるとしたが、同一位置であってもよく、同様の効果が得られる。すなわち、バスバー３３２ａの最も高い部位と枠体３３０ａの最も高い部位のうち高い方よりも低い位置に、遮熱体３３１の最も高い部位（上面）が配置されていればよい。更に、取付ネジ３３１ｃを皿ネジにすることによっても遮熱体３３１をより背低にすることができ、より望ましい。好ましくは、バスバーの最も高い部位よりも低く、且つ、枠体の最も高い部位よりも低い位置に、遮熱体の最も高い部位が配置されていれば良い。

さらに、上記の説明において、図中Ｚ軸方向上方に向かって大きいことは本発明の「高い」であり、蓋部３２０ａ２に直交する方向で、蓋部３２０ａ２から離れる向きである。

また、本発明の遮熱体は、ここでは遮熱本体板３３１ａの上面となり、詳細には遮熱体のうち最もＺ軸方向に高い場所に実装される部位に対応する。

更に、本実施の形態のガス流路は、セルスタック３２と電装品サブユニット３４との間に位置する金属製の遮熱体３３１から構成されていることにより、セルスタック３２の動作中の発熱、又はセルスタック３２から高温の排気ガスが排出された場合であっても、その熱の影響が、電装品サブユニット３４その他、バスバーアセンブリユニット３３より上層に位置する電装品へ及ぶことを低減することが可能となる。

更に、本実施の形態のガス流路は、バスバーアセンブリユニット３３に組み込まれた金属製の遮熱体３３１から構成されていることにより、バスバーアセンブリユニット３３を含めた電源モジュール本体３０の機械的強度を向上させることが可能となる。

なお、上記の説明においては、本発明のガス流路は、ガス流路Ｐとして、バスバーアセンブリユニット３３に組み込まれた遮熱体３３１、バスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａ、及びセルスタック３２を構成する配列された単電池３２０ａの蓋部３２０ａ２の、安全弁３２０ａ５周囲の表面（これは本発明のセルスタックの対向面に相当する）から構成されるものとした。

しかしながら、本発明のガス流路は、遮熱体とセルスタックの対向面とにより構成されていればよく、電源パックの他の具体的な構成によって限定されるものではない。

具体的には、図７に示すセルスタック３２のように、セルスタック本体３２０が、安全弁３２０ａ５が設けられた蓋部３２０ａ２を、本発明のセルスタックの対向面として、エンドプレート３２１ａに対向している構成において、スタックバー３２２ａ及び３２２ｂとともに保持具を構成するエンドプレート３２１ａを本発明の遮熱体として用いることにより、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。この場合、セルスタック本体３２０の安全弁３２０ａ５から排出されたガスは、エンドプレート３２１ａに衝突して流れの向きを変え、その表面上を伝って、ハウジング内部へ拡散し、排気筒２２から外部へ排出されることとなる。なお、図７においてはセルスタック本体３２０とエンドプレート３２１ａとの間には、何もないものとして示したが、絶縁、緩衝用のスペーサその他の部品を介在させるようにしてもよい。

さらに、本発明は、遮熱体３３１とセルスタック本体３２０の対向面である蓋部３２０ａ２との間にガス流路を形成するものとしたが、ガスを特定の方向に導くガス流路を形成することなく、単に遮熱体３３１がセルスタック本体３２０の蓋部３２０ａ２に位置する安全弁３２０ａ５に対向して配置される構成として実現してもよい。この場合、セルスタック３２から排気されたガスは、遮熱本体板３３１ａの表面に衝突させて流れの向きを遮熱本体板３３１ａの表面上を伝ってハウジング内部へ拡散されることにより、ハウジングの排気筒２２から外部へ排出されることとなり、ハウジングに排気管等のための余剰な空間を生じさせることなく、省スペース化を実現することができる。

なお、外形矩形状の形状を有する遮熱本体板３３１ａを有する遮熱体３３３は本発明の、略平板状の形状を有する遮熱体に相当するが、本発明の略平板状とは、安全弁に対向して、排気されるガスを表面に衝突させてその表面上に拡散させることができればよく、平面形状によって限定されない。したがって矩形の円形、多角形等、電源モジュール本体の他の電装品の配置等に対応した任意の形状としてもよい。更に、本発明の略平板状とは、排気されるガスが衝突する面の寸法が他の部分の寸法よりも大きい、換言すればガスが衝突する面以外の部分の寸法が小さければ、省スペース化の効果を奏することができ、当該他の部分の形状によって限定されるものではない。したがって、本実施の形態１の遮熱本体板３３１ａのように平板状の構成であってもよいし、断面形状において波板状、コの字状等の態様をとするようにしてもよい。さらに、排気されるガスが衝突する面の断面が曲面として形成されていてもよい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る電源パック２の構成を、一部を分解した状態で模式的に示す斜視図である。ただし図１〜７と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

本実施の形態２の電源パック２は、図８に示すように、電源モジュール本体３０において、バスバーアセンブリユニット３３に組み込まれた遮熱体として、バスバーアセンブリユニット３３の両端からそれぞれ下方向に屈曲して延出し、電装品サブユニット３４の側面まで達する遮熱体３３５を備えたことを特徴とする。

遮熱体３３５において、アングル部３３５ａは下方に屈曲してセルスタック３２の側面を蔽う部位である。アングル部３３５ｂの下端には、電源モジュール本体３０の仮組み時にエンドプレート３２１ａに開口された取付孔（図中死角となり表示されない）と同軸となるよう設けられた貫通孔３３５ａ１が開口されている。アングル部３３５ａからボルト３３５ｂを挿入、締結することにより遮熱体３３５とセルスタック３２が固定される。なおアングル部３３５ａの上端には、バスバーアセンブリユニット３３の溝部３３０ｘと連通するスリット３３５ｃを備える。

なお、上記の構成において、アングル部３３５ａは本発明の端面部に相当し、スリット３３５ｃは本発明の連通部に相当する。

以上のような構成を有する本実施の形態２の電源パックは、アングル部３３５ａを有する遮熱体３３５を備えたことにより、以下の効果を奏する。すなわち、アングル部３３５ａを介して一対のエンドプレート３２１ａと固定されることにより、遮熱体３３３は、スタックバー３２２ａ〜３２２ｃとともにエンドプレート３２１ａを締結して、セルスタック本体３２０の形状を保持する保持具の構成要素として機能する。

更に、遮熱体３３５はセルスタック３２の上面に位置することにより、スタックバー３２２ａ〜３２２ｃを含めたスタックバー全体の配置が、セルスタック本体３２０を構成する単電池の配列方向を軸として、当該軸に対して図中Ｚ−Ｘ平面、及びＸ−Ｙ平面においてそれぞれ対称を成して、それぞれセルスタック３２に対して延在することとなり、保持具の性能が高められている。これにより、セルスタック３２の剛性が補強され、電源モジュール本体３０の機械的強度を向上させることができ、ひいては電源パック２の耐久性を高めることが可能となる。

更に、アングル部３３５ａにおいてスリット３３５ｃを設けてバスバーアセンブリユニット３３の溝部３３０ｘと連通する構成としたことにより、実施の形態１と同様、省スペース化したガス流路を得ることが可能となっている。

なお、遮熱体３３５は、略コの字状に両端が屈曲してなる金属製の基材により得ることができ、屈曲位置近傍にガス流路と連通するスリット３３５ｃを開口より得られるが、以下のように制作してもよい。すなわち、図９（ａ）に示すように、一枚の板状の基材３３３ｘの両端の中央にコの字状の切り込みを設け、当該切り込みで分離された各部を互いに逆方向に屈曲させることにより作成してもよい。特に、図９（ａ）に示す例の場合、アングル部３３３ａにおいて、バスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａの溝部３３０ｘと連通する開口３３５ｃの反転形状として上方に屈曲したことにより生じたアングル部３３５ｂがバスバーアセンブリユニット３３を図中Ｘ軸方向から挟持することができ、バスバーアセンブリユニット３３と電装品サブユニット３４との位置合わせや固定時の補強に用いることが可能となる。なお、開口３３５ｃは本発明の連通部に相当する。

更に、図９（ｂ）に示すように、基材３３３ｚの両端の中央に平行な２本の直線状の切り込みを設け、当該切り込みで分離された各部を互いに逆方向に屈曲させることにより、アングル部３３５ｂ及び３３５ａを作成してもよい。この場合も、一対のアングル部３３５ｂが１つのアングル部３３５ａを跨いで形成されることにより生じた間隙Ｇが、バスバーアセンブリユニット３３の枠体３３０ａの溝部３３０ｘと連通することとなり、スリットを別途開口する手間を省略して、より簡易に遮熱体３３５を作成することが可能となる。なお、間隙Ｇは本発明の連通部に相当する。

なお、上記の説明においては、遮熱体３３５は両端にアングル部３３５ｃを有するものとしたが、いずれか一方の端部にのみ設ける構成としてもよい。更に、アングル部３３５ｃはエンドプレート３２１ａに固定しない態様であるとしてもよい。この場合、アングル部３３５ｃは、バスバーアセンブリユニット３３とセルスタック３２の位置合わせに用いることが可能となり、電源パックの生産性を高めることができる。更に、アングル部３３５の開口３３５ｃ等は本発明の連通部として、本発明のガス流路と連通するものとして説明を行ったが、単電池３２０ａからのガスを通過させるものであれば、上記のガス流路とは異なる経路を経たものを通過させるものであってもよい。

また、上記の説明においては、本発明の遮熱体は、遮熱体３３５としてエンドプレート３２１ａに固定されるアングル部３３５ａを有するものとした。

しかしながら、本発明の遮熱体は、図１０の電池パック３の遮熱体３３４として示すように、ハウジングの蓋部２０に固定される、貫通孔３３４ａ１を有する板状のアングル部３３４ａのみを備えた構成として実現してもよい。この場合でも、図９（ａ）（ｂ）の構成と同様、アングル部３３４ｂを、バスバーアセンブリユニット３３と電装品サブユニット３４との位置合わせや固定時の補強に用いることが可能となる。

なお、上記の説明においては、本発明の遮熱体は金属製の遮熱本体板３３１ａから構成されるものとしたが、耐熱性を有する素材であれば、フィラー入り合成樹脂、グラスファイバーその他任意の材料から作成されるものであってもよい。

また、上記の説明においては、本発明のハウジングは、合成樹脂製の、溶着等により密閉された容器本体１０及び蓋部２０から構成される、外形が直方体の容器であるとした。一方で、ハウジングは、金属その他の材料及びこれらの組合せとして実現してもよく、更に、３つ以上の部材の組合せとして実現してもよい。更に、ハウジングの外形は立方体、円筒形、または多角柱状の形状であってもよい。要するに、本発明のハウジングは、その形状、具体的な材料または構成によって限定されるものではない。さらにハウジングに設けられる排気筒２２は本発明の排気口の例であるが、本発明の排気口は外とハウジング内部との間を連通させることができれば形状、寸法等は任意のものであってよく、本実施の形態の円筒形の排気筒２２の形状に限定されるものではない。一例としては、壁体に設けられた高さ（長さ）を有さない開口として実現してもよい。

また、上記の説明においては、セルスタックを構成する単電池としての本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、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、一次電池であってもよい。更に、電気二重層キャパシタその他各種のキャパシタであってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は電極体と電解液を収納容器内に封入してなる電気を蓄積可能な素子であれば、起電力を発生させるための具体的な方式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、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、電源パックにおいて省スペース化を実現することが可能になる効果を有し、例えば二次電池のような蓄電素子を有する電源パックにおいて有用である。

１、２、３ 電源パック
１０ 容器本体
１１、３３３ｄ、３３３ｆ ボルト
２０、３２０ａ２ 蓋部
２１ａ、２１ｂ、３２０ａ３、３２０ａ４ 電極端子
２２ 排気筒
２４、３４ 電装品サブユニット
３０ 電源モジュール本体
３１ 排気口
３２ セルスタック
３２ａ カバー
３２ｂ 保持具
３２ｘ、３３０ｃ、３３３ｂ２ 開口
３３ バスバーアセンブリユニット
３２０ セルスタック本体
３２０ａ 単電池
３２０ａ１ 外装本体部
３２０ｂ、３２０ｃ スペーサ
３２０ｂ１、３２０ｃ１ 主板部
３２０ｂ２、３２０ｃ２ 側板部
３２０ｂ３、３２０ｂ４、３２０ｃ３ 切り欠き
３２０ａ５ 安全弁
３２０ａ６ 封止栓
３２１ａ エンドプレート
３２１ａ１、３２１ａ２、３３０ｅ、３３２ａ１、３３３ｅ 取付孔
３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ａ〜３２２ｃ スタックバー
３２２ａ０、３３１ｂ、３３３ａ１、３３３ｂ１、３３４ａ１、３３５ａ１ 貫通孔
３２２ａ１ 締結部
３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃ 締結ボルト
３３０ａ 枠体
３３０ｂ 下段面
３３０ｄ 中段面
３３０ｘ 溝部
３３１、３３３、３３４、３３５ 遮熱体
３３１ａ 遮熱本体板
３３１ｃ 取付ネジ
３３２ａ、３３２ｂ、３３２ｃ バスバー
３３３ｃ、３３５ｃ スリット
３３３ｘ、３３３ｙ、３３３ｚ 基材

Claims (10)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに収納される、安全弁を有する蓄電素子を複数含むセルスタック、及び前記ハウジングの内壁と前記セルスタックとの間に位置する略平板状の形状を有する遮熱体を有する電源モジュール本体とを備え、
   前記遮熱体は、前記セルスタックの前記安全弁に対向しており、
   前記遮熱体と前記セルスタックの対向面同士が、前記蓄電素子の排気ガスを前記ハウジング内に導くガス流路を形成している、
   電源パック。
2. ハウジングと、
   前記ハウジングに収納される、安全弁を有する蓄電素子を複数含むセルスタック、及び前記ハウジングの内壁と前記セルスタックとの間に位置する略平板状の形状を有する遮熱体を有する電源モジュール本体とを備え、
   前記遮熱体は、前記蓄電素子同士を接続するための接続部品と同一の側面に、前記セルスタックの前記安全弁に対向するように実装されるとともに、前記接続部品のうち、最も高い部位と同一またはそれ未満の高さの位置に配置されている、
   電源パック。
3. ハウジングと、
   前記ハウジングに収納される、安全弁を有する蓄電素子を複数含むセルスタック、前記セルスタックの各蓄電素子を電気的に接続するバスバーを有するバスバーアセンブリユニット、前記バスバーアセンブリユニットに電気的に接続された電装品サブユニット及び前記電装品サブユニットと前記セルスタックとの間に位置する略平板状の形状を有する遮熱体を有する電源モジュール本体とを備え、
   前記遮熱体は、前記セルスタックの前記安全弁に対向しているとともに、前記バスバーアセンブリユニットに固定されている、
   電源パック。
4. 前記遮熱体と前記セルスタックの対向面同士が、前記蓄電素子の排気ガスを前記ハウジング内に導くガス流路を形成している、
   請求項２又は３に記載の電源パック。
5. 前記遮熱体は、前記蓄電素子同士を接続するための接続部品と同一の側面に実装されており、
   前記接続部品のうち、最も高い部位と同一またはそれ未満の高さの位置に配置されている、
   請求項３に記載の電源パック。
6. 前記セルスタックは配列された複数の前記蓄電素子を配列方向に沿って挟持するエンドプレートを有し、
   前記遮熱体は前記エンドプレートに固定されている、
   請求項１から５のいずれかに記載の電源パック。
7. 前記エンドプレートは、前記セルスタックの前記蓄電素子の配列方向に沿って延在するスタックバーにより固定されており、
   前記遮熱体は、前記セルスタックの側面のうち、前記スタックバーが配置されている側面と対向する面に配置されている、
   請求項６に記載の電源パック。
8. 前記遮熱体の少なくとも一端は、前記蓄電素子の配列方向に交差する向きに曲成された端面部を有し、
   前記端面部には前記蓄電素子のガスを通過させる連通部が設けられている、
   請求項７に記載の電源パック。
9. 前記ハウジングは、排気口を介してのみ外へ連通しているように密閉されている、
   請求項１から８のいずれかに記載の電源パック。
10. 前記遮熱体は、前記安全弁と前記電源モジュール本体の電装品の間に配置されている、
    請求項１から９のいずれかに記載の電源パック。

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