JP6417856B2

JP6417856B2 - 蓄電デバイスモジュール

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Publication number: JP6417856B2
Application number: JP2014222964A
Authority: JP
Inventors: 圭一河野; 洋平山口; 貴宏松浦; 裕宣伊尾
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: JP2016091700A

Description

本発明は、少なくとも１つの蓄電デバイスを含む蓄電デバイスモジュールに関する。

近年、車両や電子機器の電源として、蓄電デバイスの用途が拡大している。大電流または高容量を確保する観点から、複数の蓄電デバイスを群として一体化させた蓄電デバイスモジュールの開発も進められている。
以下、車載用途を例にとって説明する。車載用途の蓄電デバイスモジュールは、例えば車室内シートの下部のような限られたスペースに搭載する必要がある。よって、蓄電デバイスモジュールの小型化が重要となる。

一方、蓄電デバイスの高性能化に伴い、蓄電デバイスの充放電電流は大電流化する傾向にある。従って、蓄電デバイスへの電力の出入力を行う電力ラインには大電流が流れる。これに伴い、電力ラインには、直径の大きな導線、幅広のバスバーなどを用いることが一般的であり、出入力端子も大型化する傾向にある。大型化する導線や出入力端子を小型化が進む蓄電デバイスモジュールに組み込むことは容易ではない。よって、太い導線や出入力端子は、蓄電デバイスモジュールの一面から突出したり、はみ出したりしていることが多い（特許文献１、２参照）。

特開２００５−５０９９６号公報特開２００７−３１１６３４号公報

蓄電デバイスモジュールの小型化と大電流化の要請に応じるためには、電力ラインを、蓄電デバイスモジュールに効率よく組み込むことが必要である。

上記に鑑み、本発明は、小型化と大電流化に適した蓄電デバイスモジュールを提供することを目的とする。

本発明の一局面は、少なくとも１つの蓄電デバイスを含むユニットと、前記蓄電デバイスに対して電力を出入力する電力ラインと、前記ユニットの一面に対して平行に沿うように配されたカバー部材と、を具備し、電力ラインは、前記蓄電デバイスの充放電を制御する回路を含む基板と、前記基板と前記蓄電デバイスの外部端子とを電気的に接続する接続端子と、前記基板から前記基板の面方向に突出する出入力端子と、を具備し、前記接続端子は、前記カバー部材を貫通して、前記ユニットの前記一面に対して垂直に配され、前記基板および前記出入力端子は、前記カバー部材を介して、前記ユニットの前記一面に対して平行に沿うように配され、前記カバー部材が、前記基板を支持する基板支持部と、前記出入力端子を支持するガイド部とを具備する、蓄電デバイスモジュールに関する。

本発明の上記局面によれば、電力ラインを蓄電デバイスモジュールに効率よく組み込むことができるため、小型化と大電流化に適した蓄電デバイスモジュールを提供することができる。

ホルダーで一体化された蓄電デバイスの群（蓄電ユニット）を示す斜視図である。ホルダーを外した状態の蓄電デバイスの群を示す斜視図である。蓄電ユニットと、これを収容する外装ケースを示す斜視図である。外装ケースに収容された蓄電ユニットと、拘束プレートを示す斜視図である。接合部材および接続端子と蓄電デバイスの外部端子との接続関係を示す斜視図である。接合部材と蓄電デバイスとの接続関係を示す図５の部分拡大図である。接続端子の斜視図である。接続端子の側面図である。接続端子の平面図である。外装ケースに収容された蓄電ユニットと、カバープレートとの関係を示す斜視図である。回路基板および該基板から該基板の面方向に対して面一に延在する出入力端子と、カバー部材との関係を示す斜視図である。ガイド部を示す斜視図である。回路基板および出入力端子を具備する蓄電デバイスモジュールを示す斜視図である。出入力端子と外部電力端子との接続状態の一例を示す斜視図である。蓄電デバイスの外部端子と、接続端子と、回路基板との接続関係を示す、図９のＢ−Ｂ線矢視断面図である。第１ケースの斜視図である。第１ケースをＸ方向から見た側面図である。第１ケースをＺ方向から見た平面図である。第１ケースをＺ方向の反対から見た背面図である。第１ケースをＹ方向の反対から見た側面図である。第２ケースの斜視図である。第２ケースをＸ方向から見た側面図である。第２ケースをＺ方向から見た平面図である。第２ケースをＹ方向から見た側面図である。

［発明の実施形態の説明］
最初に発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本実施形態に係る蓄電デバイスモジュールは、少なくとも１つの蓄電デバイスを含むユニット（以下、蓄電ユニット）と、蓄電デバイスに対して電力を出入力する電力ラインと、蓄電ユニットの一面（以下、回路搭載面）に対して平行に沿うように配されたカバー部材とを具備する。電力ラインは、蓄電デバイスの充放電を制御する回路を含む基板（以下、回路基板）と、回路基板と蓄電デバイスの外部端子とを電気的に接続する接続端子と、回路基板から回路基板の面方向に突出する出入力端子とを具備する。接続端子は、カバー部材を貫通して、蓄電ユニットの回路搭載面に対して垂直に配され、回路基板および出入力端子は、カバー部材を介して、蓄電ユニットの回路搭載面に対して平行に沿うように配されている。カバー部材は、回路基板を支持する基板支持部と、出入力端子を支持するガイド部とを具備する。

上記構成によれば、大電流が流れる電力ラインを、小型化された蓄電デバイスモジュールに効率よく組み込むことができる。例えば、回路基板は、回路搭載面に沿って蓄電ユニットに近接配置されている。出入力端子は、大電流に対応できるように大きく形成されるが、回路基板とともに蓄電ユニットの回路搭載面内に収められる。接続端子は、カバー部材を貫通して、蓄電ユニットの回路搭載面に対して垂直に配されるため、蓄電デバイスの外部端子と回路基板との距離に応じて短くてよい。更に、ガイド部により、外部に露出しやすい出入力端子の位置ずれが抑制されるため、出入力端子の屈曲や破損が防止され、蓄電デバイスモジュールの取り扱いが容易となる。

（２）好ましい実施形態において、出入力端子は、一対の極性の異なる板状導体を具備し、ガイド部は、板状導体に当接する平坦面を有し、板状導体は、基板から基板に対して面一に延在している。板状導体を用いることで、薄い端子を形成することができるため、蓄電デバイスモジュールの小型化が容易となる。また、板状導体の平坦な主面をガイド部の平坦面に当接させることにより、出入力端子がガイド部に確実に支持される。

（３）板状導体は、ボルトおよび／またはナットを含む締結部材により、ガイド部に固定することが望ましい。このとき、板状導体は、固定用孔を具備することが望ましい。例えば、（４）ガイド部が螺子孔を具備する場合、ボルトが板状導体の固定用孔を通って、螺子孔に締結されることにより、板状導体がガイド部に固定される。また、ガイド部が貫通孔を具備する場合、ボルトが板状導体の固定用孔を通り、更に貫通孔に挿入されて、ナットに締結されることにより、板状導体がガイド部に固定される。あるいは、（５）ガイド部に、ボルトが、回路基板の面方向に対して垂直に植立（planting）されている場合、ボルトが固定用孔を通って、ナットに締結されることにより、板状導体がガイド部に固定される。

（６）一対の極性の異なる板状導体は、近接配置させてもよい。この場合、ガイド部は、回路基板の面方向に対して垂直に設けられた板状隔壁を有することが望ましい。板状隔壁を一対の板状導体の間に介在させることにより、近接配置された異なる極性の板状導体間の絶縁を容易に確保することができる。

蓄電ユニットは、２以上の蓄電デバイスを含む群（デバイス群）と、デバイス群を一体化する絶縁性を有するホルダーとを具備してもよい。好ましい実施形態において、ホルダーは、デバイス群の一方の端部（以下、第１端部）と勘合する第１ケースと、デバイス群の前記一方の端部と対向する他方の端部（以下、第２端部）と勘合する第２ケースとを具備する。ホルダーを用いることにより、複数の蓄電デバイスの一体化が容易となる。

蓄電ユニットは、隣接する蓄電デバイスの外部端子同士を連結する接合部材を具備してもよい。すなわち、２つ以上の蓄電デバイスは、接合部材により、直列および／または並列に電気的に接続される。接合部材には、例えば板状導体である金属板もしくはバスバー（busbar）が用いられる。封口板が互いに極性の異なる２つの外部端子を有する場合、同じ極性の外部端子同士を連結することで、複数の蓄電デバイスが並列に接続される。また、隣接する蓄電デバイスの異なる極性の外部端子同士を連結することで、複数の蓄電デバイスが直列に接続される。

好ましい実施形態において、蓄電デバイスは、発電要素または蓄電要素と、発電要素または蓄電要素を収容する角型ケースとを具備する。すなわち、蓄電デバイスは角型デバイスであることが好ましい。角型ケースは、金属容器と、金属容器の開口を塞ぐ封口板とを具備する。通常、蓄電デバイスの２つの外部端子は、封口板に設けられている。この場合、２つ以上の蓄電デバイスの封口板は、第１端部に整列して配置される。外部端子の形状は特に限定されないが、例えば突起状であることが好ましい。これにより、接合部材で隣接する蓄電デバイスの外部端子同士を連結しやすくなる。

第１ケースは、隣接する蓄電デバイス間に介在する第１仕切り部材を有し、第２ケースは、隣接する蓄電デバイス間に介在する第２仕切り部材を有することが好ましい。これにより、複数の蓄電デバイスは、ホルダー内に確実に位置決めされ、その状態で固定される。よって、蓄電ユニットの構造的強度が高くなり、電力ラインの組み立て作業が容易になる。第１ケースと第２ケースとを連結することにより、第１ケースと第２ケースとでデバイス群を第１端部および第２端部から挟持してもよい。これにより、蓄電ユニットの構造的強度が更に高められる。

第１仕切り部材および第２仕切り部材により、隣接する蓄電デバイス間には空間が保持される。これにより、蓄電デバイス間に空気が対流する空間を保持することができ、優れた放熱性が得られる。また、衝撃および／または振動によって蓄電デバイス同士が接触して擦れる不具合も生じない。ホルダー（第１ケースおよび第２ケース）は、絶縁性を有するため、第１端部および第２端部に配された金属容器の一方および他方の端部の外側の面は、第１ケースおよび第２ケースと直に接触してもよい。これにより、蓄電デバイスを絶縁性の外装シートで覆う必要がなくなり、製造コストを抑えることができる。ホルダーの存在により、電力ラインの組み立て作業（例えば蓄電デバイス同士の接合部材による接続）の安全性も向上する。

蓄電デバイスモジュールを構成する蓄電デバイスの種類は、特に限定されないが、電池および／またはキャパシタ（もしくはコンデンサ）が挙げられる。電池の種類は特に限定されないが、非水電解質電池、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池などの化学電池が挙げられる。キャパシタ（もしくはコンデンサ）の種類も特に限定されないが、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、レドックスキャパシタなどが挙げられる。蓄電デバイスの形状も、角型に限られず、円筒型および／またはラミネート型でもよく、他の形状でもよい。異なる形状の蓄電デバイスを一体化させて蓄電ユニットにしてもよい。

［発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態を以下に具体的に説明する。なお、本発明は、以下の内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

なお、本発明において、「平行」もしくは「垂直」とは、数学的な意味ではなく、実用的な意味における平行もしくが垂直であり、例えばＡとＢとが平行であるという場合には、ＡとＢとが完全平行である場合に加え、ＡとＢとが−１０〜＋１０°の範囲で交わる場合も包含される。すなわち、目視で平行に見える場合であれば、本発明の「平行」に含まれる。また、ＡとＢとが垂直であるという場合には、ＡとＢとが９０°で交わる場合に加え、ＡとＢとが８０〜１００°の範囲で交わる場合も包含される。すなわち、目視で垂直に見える場合であれば、本発明の「垂直」に含まれる。更に、ＡとＢとが「面一」であるという場合には、Ａの少なくともいずれかの主面と、Ｂの少なくともいずれかの主面とが、目視で面一に見える場合、もしくは両者の段差が無視できる程度（例えば１０ｍｍ以下、更には５ｍｍ以下または１ｍｍ以下）である場合が包含される。

図１は、複数の蓄電デバイス１００を含む蓄電ユニット１０の一形態であり、複数の蓄電デバイス１００の群（デバイス群）が絶縁性を有するホルダーにより一体化されている。図２は、デバイス群からホルダー（第１ケース２００と第２ケース３００）を外した状態を示している。ホルダーは、デバイス群の上端部１００ａと勘合する第１ケース２００と、デバイス群の下端部１００ｂと勘合する第２ケース３００とを具備する。なお、ホルダーを用いることは必須ではないが、ホルダーを用いることで蓄電ユニットの構造的強度が高まり、取り扱いが容易となる。

図３は、蓄電ユニット１０を、更に頑丈な外装ケース５００に収容する場合を示している。図４は、外装ケース５００に収容された蓄電デバイスの側面を、更に拘束プレート５５０で固定する場合を示している。外装ケース５００および拘束プレート５５０を用いることは必須ではないが、例えば、車両に蓄電デバイスモジュールを載置する場合には、このような強度の高い外装ケース５００や拘束プレート５５０を用いることが望ましい。

蓄電デバイス１００は、図２に示すように、発電要素または蓄電要素と、その要素を収容する角型ケースとを具備する。角型ケースは、上部が開口した有底角型の金属容器１０１と、上部開口を塞ぐ封口板１０３とで構成されている。金属容器１０１の開口形状は、細長い長方形またはこれに近似した形状である。金属容器１０１は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金製である。複数の蓄電デバイス１００の封口板１０３は、デバイス群の上端部１００ａに、横並びに、整列して配置されている。

封口板１０３の一方側寄りには、封口板を貫通する第１外部端子１０５が設けられ、封口板の他方側寄りには、封口板を貫通する第２外部端子１０７が設けられている。第１外部端子１０５と第２外部端子１０７とは逆極性を有し、いずれも突起状または柱状である。第１外部端子１０５と第２外部端子１０７は、蓄電デバイス１００の対称な位置に対称な形状で配置されている。封口板１０３の中央には、蓄電デバイス１００の内圧が上昇したときに、内部で発生したガスを放出するためのガス抜き弁１０９が設けられている。

図５および図６は、接合部材４００および接続端子４０５と蓄電デバイス１００の外部端子との接続関係を示している。接合部材４００は、バスバー４０１（４０１Ｘ）とナット４０３とを包含する。ホルダー内には、複数の蓄電デバイス１００が、第１外部端子１０５と第２外部端子１０７とが交互に隣り合うように収容されている。よって、全ての蓄電デバイス１００を直列に電気的に接続する場合には、複数のバスバー４０１（蓄電デバイスの数がｎ個であれば（ｎ−１）個のバスバー）を用いて、最近接する異なる極性の外部端子同士が、第１外部端子側と第２外部端子側とで交互に接続される。

図示例では、外部端子１０５（１０７）が雄螺子となり、バスバー４０１、４０１Ｘをナット４０３により固定する場合を示している。バスバー４０１（４０１Ｘ）は、蓄電デバイス１００の外部端子を貫通させる２つの孔を有する。図示例のように、バスバー４０１Ｘに温度検知電センサ４０２を固定してもよい。

デバイス群の最も外側に配置される２つの蓄電デバイス１００の一方の第１外部端子１０５Ｘおよび他方の第２外部端子１０７Ｙは、それぞれ蓄電デバイス１００の封口板１０３に対して垂直に延びる接続端子４０５の一端と接続される。接続端子４０５の他端は、回路基板６００の端子電極６０１と電気的に接続される（図１１参照）。

接続端子４０５は、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、外部端子１０５（１０７）が貫通する孔４０５ａを有し、ナット４０３と加締められる板状部４０５ｂと、孔４０５ａと間隔を隔てて板状部４０５ｂから上方に延びる柱状部４０５ｃとを有する。柱状部４０５ｃの先端付近には、中空部４０５ｄを設けてもよく、中空部４０５ｄの内壁に螺子溝を形成して柱状部４０５ｃを雌螺子としてもよい。

図８Ａは、外装ケース５００に収容された蓄電ユニット１０とカバープレート５７０との関係を示している。カバー部材の一部であるカバープレート５７０は、蓄電ユニット１０の回路搭載面に対して平行に沿うように配される。カバープレート５７０が蓄電ユニット１０側の接続端子４０５と対応する位置には、柱状部４０５ｃが貫通する貫通孔５７１が設けられている。これにより、接続端子４０５は、蓄電ユニット１０の回路搭載面に対して垂直に配されるとともに、カバープレート５７０を貫通することができる。貫通孔５７１には、カバープレート５７０と接続端子４０５とを絶縁性するための絶縁性の筒部品５７５を介在させてもよい。

図８Ｂに示すように、回路基板６００と、回路基板６００からその面方向に突出する一対の出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂとは、一体に形成されている。回路基板６００および出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、カバープレート５７０を介して、蓄電ユニット１０の回路搭載面に対して平行に沿うように配される。すなわち、カバープレート５７０は、回路基板６００を支持するための平坦な基板支持部５７０ｓを有する。

蓄電デバイス１００の充放電を制御する回路の中でも、電力ラインに組み込まれる回路には、大電流が流れるため、回路基板６００の温度は上昇しやすい。よって、回路基板６００は、図８Ｂに示すように、放熱シート５７４を介して、基板支持部５７０ｓに載置することが好ましい。放熱シート５７４の面方向の熱伝導率は、例えば２．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。放熱シート５７４は、例えばシリコーンゴムのような高耐熱性の樹脂と、樹脂に分散させた熱伝導率の高い充填材（炭化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素など）を含む。

電力ラインに組み込まれる回路には、例えば、蓄電デバイス１００に対する電力の出入力状態を切り替えるスイッチ素子および／またはスイッチ素子を制御する制御部が設けられる。蓄電デバイスモジュールに、回路基板６００以外の回路基板を更に備えさせ、その回路基板に様々な機能を持たせてもよい。このように複数の回路基板に機能を分担させることで、充放電制御に対する熱の影響を更に軽減することができる。

回路基板６００から回路基板６００に対して面一（flush）に延在する一対の出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、図８Ｂに示すように、カバー部材５７３の一部であるガイド部５７２により支持される。すなわち、カバープレート５７０とガイド部５７２との組み合わせが、回路基板６００と出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂとを支持するカバー部材５７３を形成している。カバー部材５７３は、カバープレート５７０に固定することが好ましい。ガイド部５７２をカバープレート５７０に固定する方法は特に限定されない。

出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、板状導体であり、電気伝導性および熱伝導性に優れる金属材料により形成された金属板やバスバーであることが好ましい。金属材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などを用いることが好ましい。

図８Ｃにガイド部５７２の斜視図を示す。ガイド部５７２は、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂそれぞれの主面に当接する平坦面５７２ｓを有する。ガイド部５７２の平坦面５７２ｓに出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂの平坦な主面を当接させることにより、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、回路搭載面に平行な状態でガイド部５７２に支持される。これにより、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、蓄電ユニット１０の回路搭載面から、その面方向にはみ出すことがなく、かつ薄い端子構造を形成することができる。

ガイド部５７２は、図示例のように、カバープレート５７０（すなわち基板支持部５７０ｓ）に対して脱着可能であることが好ましい。このとき、ガイド部５７２は、カバープレート５７０のガイド部５７２が設置される面と基板支持部５７０ｓとの段差を埋める厚みを有する。ガイド部５７２の厚みは、回路基板６００の厚みや放熱シート５７４の厚みに合わせて調整すればよい。このような構成によれば、回路基板６００および出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂの仕様の変更や放熱シート５７４の厚みの変更による設計変更が容易になる。

蓄電デバイスモジュールの小型化の観点から、出入力端子６１０Ａと出入力端子６１０Ｂとは、回路基板６００の近接した箇所から同じ方向に突出しており、互いに近接配置されている。よって、ガイド部５７２の一対の平坦面５７２ｓの間には、平坦面５７２ｓ同士を遮るように垂直に立ち上がる板状隔壁５７２ｗが設けられている。これにより、出入力端子６１０Ａと出入力端子６１０Ｂとの間に、板状隔壁５７２ｗが介在することになり、近接する端子間の絶縁は確保される。

出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、その屈曲や破損を防止する観点から、締結部材により、ガイド部５７２に固定することが望ましい。そのような締結部材には、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂをガイド部５７２にしっかりと固定できるという観点から、ボルトおよび／またはナットを含むことが好ましい。このとき、ガイド部５７２には、ボルトを通すための貫通孔５７２ｈを設ければよい。同様に、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂには、それぞれボルトを通すための固定用孔６１０ａ、６１０ｂを設ければよい。

図９に、回路基板６００および出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂを具備する蓄電デバイスモジュール７００の一例の外観を示す。出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂは、締結部材によりガイド部５７２に固定される前の状態である。図１０には、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂと、外部電力端子（例えばハーネスの端子）８００Ａ、８００Ｂとの接続状態の一例を示す。一方、図１１には、接続端子４０５を介した外部端子１０７Ｙと回路基板６００との接続構造を示す。図１１は、図９のＢ−Ｂ線矢視図に対応する。

ガイド部５７２が貫通孔５７２ｈを具備する場合、図１０に示すように、ボルト８０１を、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂの固定用孔６１０ａ、６１０ｂを通過させて、貫通孔５７２ｈに挿入し、貫通孔５７２ｈから突き出たボルト８０１の先端をナット８０２で締結する。これにより、出入力端子がガイド部５７２に固定される。

ガイド部５７２は、必ずしも貫通孔を有する必要はなく、螺子孔を有するだけでもよい。この場合、ボルト８０１は、出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂの固定用孔６１０ａ、６１０ｂを通って、螺子孔に締結される。これにより、ナットを用いることなく、簡単に出入力端子をガイド部５７２に固定することができる。

予めガイド部５７２に、ボルト８０１を植立させておいてもよい。その際、ボルト８０１の先端を、ガイド部５７２の平坦面５７２ｓから回路基板６００の面方向に対して垂直に突出させる。これにより、ボルト８０１とガイド部５７２とが予め一体化された状態となる。この場合、ボルト８０１の先端に出入力端子６１０Ａ、６１０Ｂの固定用孔６１０ａ、６１０ｂを通し、その先端をナット８０２に締結する。これにより、少なくとも出入力端子をガイド部５７２に固定する際には、ボルトをガイド部５７２に通す作業が不要となる。よって、簡単に出入力端子をガイド部５７２に固定することができる。ガイド部５７２にボルト８０１を植立させる方法は、特に限定されないが、例えばガイド部５７２にボルトをインサート成形することが好ましい。

完成した蓄電デバイスモジュールにおいて、回路基板６００の最下面と蓄電デバイス１００の封口板１０３の最上面との距離は、例えば５〜２５ｍｍである。これにより、蓄電デバイスモジュールを小型化できるとともに、その放熱性を確保することができる。接続端子４０５の柱状部４０５ｃの高さは、上記距離に対応させて設定される。柱状部４０５ｃの高さは、カバープレート５７０に設けられた貫通孔５７１を通過し、回路基板６００に到達するように設定すればよい。

図１１に示すように、柱状部４０５ｃの先端は、例えば平坦面になっている。柱状部４０５ｃの先端の平坦面は、回路基板６００の下面に露出する端子電極６０１と当接させることができる。柱状部４０５ｃが雌螺子の中空部４０５ｄを有する場合には、この状態で、雄螺子５９０を雌螺子に締結する。これにより、柱状部４０５ｃの先端の平坦面と回路基板６００の端子電極６０１とが強固に面接触し、電気的接続が達成される。柱状部４０５ｃの先端と端子電極６０１との接触面積は２０ｍｍ²以上であることが望ましい。これにより、接続部における抵抗が低くなり、大電流による充放電に有利となる。

次に、デバイス群を固定するホルダーの一例について説明する。
図１２Ａ〜図１２Ｅに、各方向から見た第１ケース２００の外観を示す。図１３Ａ〜図１３Ｄに、各方向から見た第２ケース３００の外観を示す。第１ケースおよび第２ケースは、それぞれ隣接する蓄電デバイス１００間に介在する板状の仕切り部材２０１、３０１を有する（図２参照）。これにより、各蓄電デバイス１００の配列は、仕切り構造により規制され、隣接する蓄電デバイス１００間には空間１０２が保持される。隣接する蓄電デバイス１００間に定常的に空間が保持されるため、振動および／または衝撃により蓄電デバイス１００同士が接触することも防止される。

第１ケース２００および第２ケース３００は、それぞれ絶縁性を有し、かつ軽量性に優れる樹脂製部品であることが好ましい。第１ケース２００および第２ケース３００は、例えば、ポリオレフィンおよび／またはこれを含む樹脂組成物の成形品であることが好ましい。ポリオレフィンとしては、耐熱性に優れるポリプロピレン（ＰＰ）が好ましい。

第１ケース２００は、蓄電デバイス１００の上端部と両サイド２００ａ、２００ｂが接触する天面板２１０と、天面板２１０の周囲から上方に立ち上がる外リブ２３０と、天面板２１０の周囲から下方に立ち下がる内リブ２５０と、天面板２１０を等分するように天面板から立ち下がる板状の第１仕切り部材２０１（図１２Ｄ参照）とを有する。天面板２１０は、所定間隔を隔て蓄電デバイス１００のガス抜き弁１０９と対向する蓋部２０５を有し、平面視では矩形である。蓋部２０５は、外リブ２３０の端面２３０ａと面一である。

上記のように、第１ケース２００は、天面板２１０と内リブ２５０とで区画された内側収容部２０７を有するとともに、内側収容部２０７の反対側に、天面板２１０と外リブ２３０とで区画された外側収容部２０９を有する。

外リブ２３０は、蓄電デバイス１００の金属容器１０１の開口の長辺と平行な第１側壁２３１と、金属容器１０１の開口の短辺（すなわちデバイス群の積層方向）と平行な第２側壁２３３とを有する。同様に、内リブ２５０は、金属容器１０１の開口の長辺と平行な第１側壁２５１と、金属容器１０１の開口の短辺と平行な第２側壁２５３とを有する。

内側収容部２０７は、内リブ２５０および第１仕切り部材２０１により、更に複数の区画２０３に分割されている。各区画２０３には、蓄電デバイス１００の上端部が１つずつ勘合する。天面板２１０には、図１２Ｃに明確に示されるように、区画毎に各蓄電デバイスの２つの外部端子に対応する開口２１１が設けられている。すなわち、内側収容部２０７と外側収容部２０９とは、外部端子を外側収容部２０９側に露出させる複数の開口２１１により連通している。

外側収容部２０９には、図５、図６に示すように、蓄電デバイス１００の突起状の外部端子１０５（１０７）、接合部材４００、接続端子４０５などが収容される。一方、接合部材４００により連結されない外部端子同士は、外側収容部２０９に設けられた第３仕切り部材２０２により互いに隔絶される。外リブ２３０の端面２３０ａと第３仕切り部材２０２の端面２０２ａとは面一である。外側収容部２０９は、カバープレート５７０により覆われ、外部端子および接続構造は外部から隔絶される。

第２ケース３００は、蓄電デバイス１００の底面と接触する矩形の底面板３１０と、底面板の周囲から上方に立ち上がるリブ３３０と、底面板を等分するように底面板から立ち上がる板状の第２仕切り部材３０１とを有する。リブ３３０は、金属容器１０１の開口の長辺と平行で、中央が凹んだ第１側壁３３１（図１３Ｂ参照）と、金属容器１０１の開口の短辺と平行な第２側壁３３３（図１３Ｄ参照）とを有する。

第２ケース３００は、リブ３３０および第２仕切り部材３０１により、複数の区画３０３に分割され、各区画３０３に蓄電デバイスが１つずつ挿入される。底面板３１０には、図１３Ｃに明確に示されるように、区画毎に開口３１１が設けられ、開口３１１により蓄電デバイス１００の底面からの放熱を促している。

第１ケース２００は、第２側壁２３３（２５３）の対称な複数箇所に、第２ケース３００の第２側壁３３３まで延びる第１係合部材２７０を有する。一方、第２ケース３００は、第１係合部材２７０に対応する複数箇所に、第１係合部材２７０と勘合する第２係合部材３７０を有する。第１係合部材２７０と第２係合部材３７０とを勘合させることにより、第１係合部材２７０に張力が働き、第１ケース２００と第２ケース３００とでデバイス群が挟持される。これにより、デバイス群が更に強固に固定される。

第１係合部材２７０は、図１２Ｅに示すように、第２側壁２３３（２５３）から下方に向かって延びるリング状部材として形成されている。一方、第２係合部材３７０は、第２側壁３３３の上端付近に、上端から下方に向かってテーパー状に厚みが大きくなる突起として形成されている。リング状部材の先端を突起に係合させることにより、第１ケース２００と第２ケース３００とが連結される。

本発明の実施形態によれば、電力ラインを蓄電デバイスモジュールに効率よく組み込むことができるため、小型化および大電流化に適した蓄電デバイスモジュールを提供することができる。

１０：蓄電ユニット、１００：蓄電デバイス、１００ａ：上端部、１００ｂ：下端部、１０１：金属容器、１０２：空間、１０３：封口板、１０５（１０５Ｘ）：第１外部端子、１０７（１０７Ｙ）：第２外部端子、１０９：ガス抜き弁、２００：第１ケース、２００ａ、２００ｂ：サイド、２０１：第１仕切り部材、２０２：第３仕切り部材、２０２ａ：第３仕切り部材の端面、２０３：区画、２０５：蓋部、２０７：内側収容部、２０９：外側収容部、２１０：天面板、２１１：天面板の開口、２３０：外リブ、２３０ａ：外リブの端面、２３１：外リブの第１側壁、２３３：外リブの第２側壁、２５０：内リブ、２５１：内リブの第１側壁、２５３：内リブの第２側壁、２７０：第１係合部材、３００：第２ケース、３０１：第２仕切り部材、３０３：区画、３１０：底面板、３１１：底面板の開口、３３０：リブ、３３１：リブの第１側壁、３３３：リブの第２側壁、３７０：第２係合部材、４００：接合部材、４０１（４０１Ｘ）：バスバー、４０２：温度検知センサ、４０３：ナット、４０５：接続端子、４０５ａ：孔、４０５ｂ：板状部、４０５ｃ：柱状部、４０５ｄ：中空部、５００：外装ケース、５５０：拘束プレート、５７０：カバープレート、５７０ｓ：基板支持部、５７１：貫通孔、５７２：ガイド部、５７２ｓ：平坦面、５７２ｈ：貫通孔、５７２ｗ：板状隔壁、５７３：カバー部材、５７４：放熱シート、５７５：筒部品、５９０：雄螺子、６００：回路基板、６０１：端子電極、６１０Ａ，６１０Ｂ：出入力端子、６１０ａ，６１０ｂ：固定用孔、７００：蓄電デバイスモジュール、８００Ａ，８００Ｂ：外部電力端子、８０１：ボルト、８０２：ナット

Claims

少なくとも１つの蓄電デバイスを含むユニットと、
前記蓄電デバイスに対して電力を出入力する電力ラインと、
前記ユニットの一面に対して平行に沿うように配されたカバー部材と、を具備し、
前記電力ラインは、
前記蓄電デバイスの充放電を制御する回路を含む基板と、
前記基板と前記蓄電デバイスの外部端子とを電気的に接続する接続端子と、
前記基板から前記基板の面方向に突出する出入力端子と、を具備し、
前記接続端子は、前記カバー部材を貫通して、前記ユニットの前記一面に対して垂直に配され、
前記基板および前記出入力端子は、前記カバー部材を介して、前記ユニットの前記一面に対して平行に沿うように配され、
前記カバー部材が、前記基板を支持する基板支持部と、前記出入力端子を支持するガイド部と、を具備する、蓄電デバイスモジュール。
前記出入力端子が、一対の極性の異なる板状導体を具備し、
前記ガイド部が、前記板状導体に当接する平坦面を有し、
前記板状導体が、前記基板から前記基板に対して面一に延在している、請求項１に記載の蓄電デバイスモジュール。
前記板状導体が、固定用孔を具備し、ボルトおよび／またはナットを含む締結部材により、前記ガイド部に固定されている、請求項２に記載の蓄電デバイスモジュール。
前記ガイド部が、前記ボルトが挿入される螺子孔または貫通孔を具備し、
前記ボルトが、前記固定用孔を通って、前記螺子孔に締結され、または前記貫通孔に挿入されて前記ナットに締結されることにより、前記板状導体が前記ガイド部に固定される、請求項３に記載の蓄電デバイスモジュール。
前記ガイド部に、前記ボルトが前記基板の面方向に対して垂直に植立されており、
前記ボルトが、前記固定用孔を通って、前記ナットに締結されることにより、前記板状導体が前記ガイド部に固定される、請求項３に記載の蓄電デバイスモジュール。
前記一対の板状導体が、近接配置されており、
前記ガイド部が、前記基板の面方向に対して垂直に設けられた板状隔壁を有し、
前記板状隔壁が、前記一対の板状導体の間に介在している、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の蓄電デバイスモジュール。