JP6627285B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置に関する。

蓄電素子を備える蓄電装置において、従来、２枚の基板を備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３３１８００号公報

しかしながら、上記従来の蓄電装置においては、蓄電素子によって基板が影響を受ける虞があるという問題がある。つまり、蓄電装置が備える蓄電素子は熱を発するが、上記従来の蓄電装置では、基板を２枚も備えているため、この２枚の基板を適切に配置しないと、当該蓄電素子からの熱が基板に影響を及ぼす虞がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、蓄電素子による基板への影響を抑制することができる蓄電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、外装体とを備える蓄電装置であって、前記蓄電素子に接続され、第一電流が流れる第一基板と、前記第一電流よりも大きい第二電流が流れる第二基板とを備え、前記第二基板は、前記蓄電素子の容器の長側面とは異なる位置に対向して配置される。

これによれば、蓄電装置は、第一基板と第二基板とを備えており、第一基板よりも大きい電流が流れる第二基板は、蓄電素子の容器の長側面とは異なる位置に対向して配置される。つまり、蓄電素子は、一般的に容器の長側面側から多くの熱を発するため、当該長側面と異なる側に、大きな電流が流れて発熱しやすい第二基板を配置して、第二基板が蓄電素子からの熱でさらに発熱するのを抑制する。このように、蓄電素子からの熱が及ぼす影響の大小を考慮して基板を配置することで、蓄電素子による基板への影響を抑制することができる。

また、前記第一基板は、前記蓄電素子の容器の長側面に対向して配置されることにしてもよい。

これによれば、蓄電装置において、第一基板は、蓄電素子の容器の長側面に対向して配置される。つまり、多くの熱を発する当該長側面側に、流れる電流が小さく発熱しにくい第一基板を配置する。このように、蓄電素子からの熱が及ぼす影響の大小を考慮して基板を配置することで、蓄電素子による基板への影響を抑制することができる。

また、前記第二基板は、前記蓄電素子の容器の短側面に対向して配置されることにしてもよい。

これによれば、蓄電装置において、第二基板は、蓄電素子の容器の短側面に対向して配置される。つまり、第一基板は、蓄電素子の容器の長側面側に配置され、第二基板は、蓄電素子の容器の短側面側に配置される。これにより、蓄電素子の容器の長側面側及び短側面側のデッドスペースを活用して、２つの基板を配置することができるため、蓄電装置の小型化を図ることができる。

また、前記第一基板は、前記外装体の第一壁の内面に沿って配置され、前記第二基板は、前記外装体の前記第一壁に隣接する第二壁の内面に沿って配置されることにしてもよい。

これによれば、２つの基板は、外装体の隣接する２つの壁の内面に沿って配置される。これにより、外装体内で蓄電素子を隅に寄せて、空いたスペースを活用して、２つの基板を配置することができるため、蓄電装置の小型化を図ることができる。また、２つの基板間の距離を短くすることができるため、２つの基板を基板対基板コネクタで直接連結するなど、低コストで簡易に２つの基板を接続することができる。

また、前記第一基板及び前記第二基板の少なくとも一方は、前記外装体の内壁面に固定されることにしてもよい。

これによれば、２つの基板のうち少なくとも一方は、外装体の内壁面に固定されるため、蓄電素子から離れて配置されることになる。このため、蓄電素子からの熱が基板に伝わって当該基板に影響を及ぼすのを抑制することができ、また、蓄電素子から流れる電流によって基板内の回路にノイズが発生するのを抑制することができる。これにより、当該蓄電装置によれば、蓄電素子による基板への影響を抑制することができる。

また、前記外装体は、底壁の内面に、前記底壁に沿った方向において前記第一基板及び前記第二基板の少なくとも一方の移動を規制する規制部を有することにしてもよい。

これによれば、蓄電装置において、外装体の底壁内面の規制部で、当該底壁に沿った方向における２つの基板のうち少なくとも一方の移動を規制する。つまり、基板の当該底壁側の端部において当該基板を位置決めすることができるため、容易に基板を外装体に固定することができる。

本発明によれば、蓄電素子による基板への影響を抑制することができる蓄電装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る計測基板及び主回路基板の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外装体本体及び前壁部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外装体本体及び前壁部に計測基板及び主回路基板が固定される構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外装体本体に主回路基板が固定される構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る計測基板及び主回路基板が外装体内に配置された状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る計測基板及び主回路基板が外装体内に配置された状態を、端子側配置部材を省略して示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る計測基板及び主回路基板が外装体内に配置された状態を、端子側配置部材を省略して示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、本発明の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係る構成要素のうち、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。また、各図は、蓄電装置の説明のための図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

（実施の形態）
まず、蓄電装置１の構成について、説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

なお、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下ではＺ軸方向を上下方向として説明するが、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるため、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されない。例えば、Ｘ軸方向が上下方向になってもかまわない。以下の図においても、同様である。

蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置である。例えば、蓄電装置１は、電力貯蔵用途や電源用途などに使用される電池モジュールである。中でも、本実施の形態に係る蓄電装置１は、据置用の電源装置として好適に使用される。

まず、図１に示すように、蓄電装置１は、外装体本体１００と前壁部２００と上壁部３００とからなる外装体１０を備えている。また、図２に示すように、蓄電装置１は、外装体１０の内方に、底面側配置部材２０と、蓄電素子４０と、端子側配置部材５０と、バスバー６０と、配線基板７０と、計測基板８１と、主回路基板８２とを備えている。

外装体１０は、蓄電装置１の外装体を構成する矩形状（箱型）の容器（モジュールケース）である。外装体１０は、蓄電素子４０や基板（配線基板７０、計測基板８１及び主回路基板８２）などを所定の位置に配置し、蓄電素子４０や当該基板などを衝撃などから保護する。外装体１０は、例えば、アルミニウムや鉄等の金属などの剛性の高い材料により構成されている。なお、外装体１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはＡＢＳ樹脂等の樹脂材料により構成されていてもかまわない。

ここで、外装体１０は、外装体本体１００と前壁部２００と上壁部３００とを有している。外装体本体１００は、外装体１０の本体を構成する部材であり、矩形状の底壁と、当該底壁から立設した３つの矩形状の側壁とを有している。外装体本体１００は、板状の部材を折り曲げた形状を有している。また、前壁部２００は、外装体１０のもう１つの側壁を構成する矩形状かつ板状の部材である。つまり、外装体本体１００と前壁部２００とで、有底矩形筒状の部材を形成する。なお、外装体本体１００及び前壁部２００の構成の詳細については、後述する。

上壁部３００は、外装体１０の上壁（蓋）を構成する部材であり、外装体本体１００及び前壁部２００からなる有底矩形筒状の部材の開口を塞ぐ矩形状かつ板状の部材である。つまり、外装体本体１００及び前壁部２００の内方に、蓄電素子４０や基板（配線基板７０、計測基板８１及び主回路基板８２）等が配置された状態で、当該開口部が上壁部３００で閉止される。

底面側配置部材２０は、蓄電素子４０の底面側に配置される扁平な矩形状の部材であり、蓄電素子４０を下方から支持する。つまり、底面側配置部材２０は、外装体本体１００の底壁に載置されて当該底壁に取り付けられて固定され、蓄電素子４０を外装体１０に対して所定位置で支持する。

具体的には、底面側配置部材２０は、絶縁性の材料により構成されており、上面に形成された凹部に蓄電素子４０が挿入されて、蓄電素子４０を外装体１０内で固定する。このようにして、底面側配置部材２０は、蓄電素子４０が外装体１０等の導電性の部材に接触することを回避するとともに、蓄電素子４０等を振動や衝撃等から保護する。

なお、底面側配置部材２０は、どのような絶縁性の材料で形成されていてもかまわないが、例えばガラス繊維によって強化されたポリブチレンテレフタレート（ＧＦ強化ＰＢＴ）や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性の高い樹脂で形成されるのが好ましい。これにより、蓄電素子４０が発熱した場合でも、底面側配置部材２０が損傷して他の蓄電素子４０に影響を及ぼすのを抑制することができる。なお、蓄電素子４０の絶縁性を確保できるのであれば、底面側配置部材２０は、絶縁性の材料で形成されていなくともかまわない。

蓄電素子４０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。本実施の形態では、外装体１０内に１３個の蓄電素子４０が収容されているが、空いたスペースにもう１つの蓄電素子４０を追加して、１４個の蓄電素子４０が収容された構成でもかまわない。または、蓄電素子４０の個数は、上記以外の複数個であってもかまわないし、１つの蓄電素子４０しか収容されていない構成でもかまわない。また、蓄電素子４０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子４０の構成の詳細については、後述する。

端子側配置部材５０は、蓄電素子４０の電極端子側に配置される扁平な矩形状の部材であり、蓄電素子４０を上方から支持する。つまり、端子側配置部材５０は、蓄電素子４０の上方に配置されており、底面側配置部材２０とともに、蓄電素子４０を上下両側（Ｚ軸方向）から挟み込むことで、蓄電素子４０を外装体１０に対して所定位置で支持する。

具体的には、端子側配置部材５０は、絶縁性の材料により構成されており、下面に形成された凹部に蓄電素子４０が挿入されて、蓄電素子４０を外装体１０内で固定する。このようにして、端子側配置部材５０は、蓄電素子４０が外装体１０等の導電性の部材に接触することを回避するとともに、蓄電素子４０等を振動や衝撃等から保護する。

また、端子側配置部材５０には、バスバー６０及び配線基板７０が載置される。つまり、端子側配置部材５０は、バスバー６０及び配線基板７０を蓄電素子４０に取り付ける際の蓄電素子４０に対する位置決めの機能も有する。なお、端子側配置部材５０は、どのような絶縁性の材料で形成されていてもかまわないが、コスト面等から、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはＡＢＳ樹脂等の樹脂で形成されるのが好ましい。なお、蓄電素子４０やバスバー６０等の絶縁性を確保できるのであれば、端子側配置部材５０は、絶縁性の材料で形成されていなくともかまわない。

バスバー６０は、端子側配置部材５０の上方に配置され、複数の蓄電素子４０同士を電気的に接続する金属など導電性の板状部材である。具体的には、バスバー６０は、隣接する蓄電素子４０において、一の蓄電素子４０の正極端子または負極端子と、他の蓄電素子４０の負極端子または正極端子とを接続する。本実施の形態では、バスバー６０は、１３個の蓄電素子４０を直列に接続する。

配線基板７０は、端子側配置部材５０の上方に配置されている。また、蓄電素子４０の電圧を検出するために、配線基板７０は、蓄電装置１が備える蓄電素子４０のうちの少なくとも１つの蓄電素子４０の電極端子（本実施の形態では、全ての蓄電素子４０の正極端子）に一端が接続された配線を有している。また、配線基板７０は、矩形状を有しており、蓄電素子４０の正極端子と負極端子との間に配置される。本実施の形態では、２枚の配線基板７０が配置されているが、配線基板７０の枚数は限定されない。また、配線基板７０に代えて、ハーネス等を用いることもできるが、配線基板７０を用いて電極端子と計測基板８１とを接続することにより、配線の引き回しが容易となり、組付性が向上する。なお、配線基板７０は、サーミスタを実装し、蓄電素子４０の温度を検出することができる構成を有していてもかまわない。

計測基板８１及び主回路基板８２は、蓄電素子４０と外装体１０の側壁との間に配置され、かつ、蓄電装置１が備える蓄電素子４０のうちの少なくとも１つの蓄電素子４０と接続されて、蓄電素子４０の状態を計測及び制御する基板である。具体的には、主回路基板８２は、大電流が流れる主回路部品を実装した基板であり、蓄電素子４０の容器の短側面に対向する外装体１０の側壁の内面に固定される。また、計測基板８１は、小電流が流れる周辺回路部品を実装した基板であり、蓄電素子４０の容器の長側面に対向する外装体１０の側壁の内面に固定される。この計測基板８１及び主回路基板８２の構成や配置位置等の詳細については、後述する。

次に、蓄電素子４０の構成について、詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子４０の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、蓄電素子４０は、容器４１０、正極端子４３０及び負極端子４４０を備え、容器４１０は、容器蓋部４２０を備えている。

容器４１０は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体と、当該筐体本体の開口を閉塞する金属製の容器蓋部４２０とで構成されている。また、容器４１０は、電極体等を内部に収容後、容器蓋部４２０と筐体本体とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。このように、容器４１０は、同図のＹ軸方向両側の側面に長側面４１１を有し、Ｘ軸方向両側の側面に短側面４１２を有する直方体形状の容器である。なお、容器４１０の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼やアルミニウムなど溶接可能な金属であるのが好ましい。また、容器４１０内方には、電極体などが配置されているが、詳細な説明は省略する。

次に、計測基板８１及び主回路基板８２の構成について、詳細に説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係る計測基板８１及び主回路基板８２の構成を示す斜視図である。

計測基板８１は、蓄電素子４０に接続され、蓄電素子４０の電圧を計測したり、蓄電装置１外部との通信を行ったりする回路が実装された矩形状かつ平板形状の基板である。計測基板８１は、配線基板７０に接続されて、蓄電素子４０の電圧を計測したり、他の蓄電装置１または外部の制御装置と接続されて、外部と情報のやり取りを行ったりする。つまり、計測基板８１は、周辺回路部品が実装される基板であり、比較的小さい電流（小電流、第一電流ともいう）が流れる基板（第一基板）である。

また、主回路基板８２は、蓄電素子４０に接続され、蓄電素子４０の充放電電流が流れる主回路部品が実装された矩形状かつ平板形状の基板である。例えば、主回路基板８２は、蓄電素子４０を充放電するための通電電流を調整したり遮断したりする。つまり、主回路基板８２は、大電流経路上に位置する基板であり、上記の第一電流よりも大きい電流（大電流、第二電流ともいう）が流れる基板（第二基板）である。

ここで、同図に示すように、計測基板８１は、上端部に３つの固定用開口部８１ａが形成され、下部のＹ軸方向マイナス側の面には通信用のコネクタ８１ｂ等が配置されている。また、計測基板８１の上部と側部（Ｘ軸方向プラス側の端部）とには、配線基板７０と接続されるコネクタ８１ｃがそれぞれ配置されている。なお、固定用開口部８１ａは、本実施の形態では円形の貫通孔であるが、切り欠きなどであってもよく、また、固定用開口部８１ａの個数は、３つには限定されない。また、計測基板８１は、コネクタ８１ｂの他にも、Ｙ軸方向マイナス側の面に部品が実装されているが、図示及び説明は省略する。

また、主回路基板８２は、上端部に３つの固定用開口部８２ａが形成されている。なお、固定用開口部８２ａは、本実施の形態では円形の貫通孔であるが、切り欠きなどであってもよく、また、固定用開口部８２ａの個数は、３つには限定されない。また、主回路基板８２は、Ｘ軸方向プラス側の面にＣＰＵ等の主回路部品が実装されているが、図示及び説明は省略する。なお、基板本体を蓄電素子４０から遠ざけて配置することができるため、Ｘ軸方向プラス側の面に主回路部品を実装するのが好ましいが、Ｘ軸方向マイナス側の面に主回路部品を実装してもかまわない。

また、計測基板８１と主回路基板８２とは、基板対基板コネクタ８３によって、直接連結されている。つまり、基板対基板コネクタ８３のＹ軸方向プラス側の面と、計測基板８１のＹ軸方向マイナス側の面とが接続され、基板対基板コネクタ８３のＸ軸方向マイナス側の面と、主回路基板８２のＸ軸方向プラス側の面とが接続される。これにより、計測基板８１と主回路基板８２とは、Ｌ字型に連結される。

このように、計測基板８１と主回路基板８２とが基板対基板コネクタ８３で接続されることで、基板間の接続ハーネスが不要になるため、コスト低減を図ることができる。なお、計測基板８１と主回路基板８２とは、基板対基板コネクタ８３ではなく接続ハーネスで接続される構成でもかまわない。

次に、外装体本体１００及び前壁部２００の構成について、詳細に説明する。

図５は、本発明の実施の形態に係る外装体本体１００及び前壁部２００の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、外装体本体１００は、底壁１１０と、側壁１２０〜１４０とを備えている。また、底壁１１０の内面（Ｚ軸方向プラス側の面）には、規制部１５０（規制部１５１及び１５２）が設けられており、側壁１２０の内面（Ｘ軸方向プラス側の面）には、固定部１６０が設けられている。また、前壁部２００は、側壁２１０を備えており、側壁２１０の内面（Ｙ軸方向プラス側の面）には、固定部２２０が設けられている。また、側壁２１０には、外部接続端子２３０が設けられ、さらに、複数のコネクタ用開口部２５０が形成されている。

底壁１１０は、外装体本体１００の底部に配置される壁（Ｚ軸方向マイナス側の壁）であり、矩形状かつ平板形状を有している。側壁１２０は、底壁１１０のＸ軸方向マイナス側の端縁から上方（Ｚ軸方向プラス側）に向けて立設された、外装体本体１００の側部に配置される壁であり、矩形状かつ平板形状を有している。側壁１３０は、底壁１１０のＸ軸方向プラス側の端縁から上方に向けて立設された、外装体本体１００の側部に配置される壁であり、矩形状かつ平板形状を有している。側壁１４０は、底壁１１０のＹ軸方向プラス側の端縁から上方に向けて立設された、外装体本体１００の側部に配置される壁であり、矩形状かつ平板形状を有している。

規制部１５０は、底壁１１０の内面に沿って設けられた長尺状の部材であり、本実施の形態では、４つの規制部１５０（２つの規制部１５１及び２つの規制部１５２）が設けられている。具体的には、２つの規制部１５１は、底壁１１０の内面及び側壁２１０の内面に沿って延びる長尺状の部材であり、２つの規制部１５２は、底壁１１０の内面及び側壁１２０の内面に沿って延びる長尺状の部材である。

ここで、規制部１５０は、同図に示すように、基部１５０ａと、基部１５０ａから上方（Ｚ軸方向プラス側）に突出する突出部１５０ｂ及び１５０ｃと、基部１５０ａを支持する支持部１５０ｄとを有している。支持部１５０ｄは、基部１５０ａの下方に配置された円柱形状の部位であり、基部１５０ａは、２つの支持部１５０ｄに載置されて、底壁１１０の内面に沿って長尺状に延びている。また、突出部１５０ｂ及び突出部１５０ｃは、基部１５０ａの外縁に沿って平行に延び、突出部１５０ｂ及び突出部１５０ｃの間に凹部が形成されている。なお、支持部１５０ｄの個数及び形状は、上記には限定されない。

この突出部１５０ｂ及び突出部１５０ｃの間に形成された凹部に、計測基板８１または主回路基板８２が挿入される。つまり、当該凹部は、計測基板８１または主回路基板８２が底壁１１０に向けて抜き差し自在に挿入される凹部である。

固定部１６０は、側壁１２０の内面に設けられ、主回路基板８２の端部を固定する部位である。具体的には、固定部１６０は、側壁１２０の内面の上部から突出して配置された円柱形状の部位であり、主回路基板８２の上端部をネジ止めなどにより側壁１２０に固定する。

また、前壁部２００の側壁２１０の内面に設けられた固定部２２０は、計測基板８１の端部を固定する部位である。具体的には、固定部２２０は、側壁２１０の内面の上部から突出して配置された円柱形状の部位であり、計測基板８１の上端部をネジ止めなどにより側壁２１０に固定する。

なお、本実施の形態では、規制部１５１及び１５２は２つずつ設けられているが、規制部１５１または１５２は、１つでもよいし、３つ以上設けられていてもかまわない。また、固定部１６０は、主回路基板８２の上端部ではなく、主回路基板８２の側端部（Ｙ軸方向の端部）を固定する構成でもよく、固定部２２０は、計測基板８１の上端部ではなく、計測基板８１の側端部（Ｘ軸方向の端部）を固定する構成でもよい。また、本実施の形態では、固定部１６０及び２２０は、３つずつ設けられているが、固定部１６０または２２０は、１つまたは２つでもよいし、４つ以上設けられていてもかまわない。

また、規制部１５１及び１５２のいずれか一方が設けられていない構成でもかまわない。つまり、計測基板８１及び主回路基板８２の少なくとも一方の移動を規制する規制部１５０が設けられていればよい。同様に、固定部１６０及び２２０のいずれか一方が設けられていない構成でもかまわない。つまり、計測基板８１及び主回路基板８２の少なくとも一方を外装体１０の内壁面に固定する固定部が設けられていればよい。

外部接続端子２３０は、蓄電装置１が外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電するための外部端子であり、蓄電装置１の外部の導電部材と接続される。つまり、蓄電装置１は、外部接続端子２３０を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。なお、外部接続端子２３０は、正極側の外部端子と負極側の外部端子とを有しているが、詳細な説明は省略する。

コネクタ用開口部２５０は、側壁２１０の下部に形成された矩形状の開口部であり、計測基板８１に配置されたコネクタ８１ｂ等が挿入される。つまり、コネクタ用開口部２５０を介して、外部から計測基板８１に配線を接続することができる。

なお、前壁部２００の側壁２１０の外面に、取っ手が設けられていてもかまわない。これにより、蓄電装置１の取り外しや移動（持ち運び）などを容易に行うことができる。

次に、外装体本体１００及び前壁部２００に計測基板８１及び主回路基板８２が固定される構成について、詳細に説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係る外装体本体１００及び前壁部２００に計測基板８１及び主回路基板８２が固定される構成を示す斜視図である。なお、外装体本体１００及び前壁部２００の内方には、底面側配置部材２０、蓄電素子４０、端子側配置部材５０などが配置されているが、説明の便宜のため、これらは省略して図示している。

また、図７は、本発明の実施の形態に係る外装体本体１００に主回路基板８２が固定される構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図６に示された構成をＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した場合の断面図であり、図７の（ａ）は、外装体本体１００の構成を示す断面図、図７の（ｂ）は、主回路基板８２が外装体本体１００に配置された状態での断面図、図７の（ｃ）は、主回路基板８２が外装体本体１００に固定された状態での断面図である。

まず、図６、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、外装体本体１００の規制部１５２の突出部１５０ｂ及び突出部１５０ｃの間に形成された凹部に、主回路基板８２の下端部（Ｚ軸方向マイナス側の端部）が挿入される。ここで、当該凹部は、基部１５０ａと突出部１５０ｂと突出部１５０ｃとで囲まれた部分であり、主回路基板８２は、下端部の端面が基部１５０ａの上面に当接するまで、当該凹部に挿入される。

これにより、底壁１１０に沿った方向において、規制部１５２は、主回路基板８２の移動を規制する。具体的には、規制部１５２は、底壁１１０に向かう方向（Ｚ軸方向マイナス側）及び底壁１１０に沿った方向（Ｘ軸方向）において、主回路基板８２に当接することで、主回路基板８２の移動を規制する。

つまり、規制部１５２は、基部１５０ａが主回路基板８２の下端部の端面に当接することで、主回路基板８２の底壁１１０に向かう方向への移動を規制する。また、規制部１５２は、突出部１５０ｂが主回路基板８２の下端部の側面に当接することで、主回路基板８２の底壁１１０に沿った方向、つまり側壁１２０側（Ｘ軸方向マイナス側）への移動を規制する。また、規制部１５２は、突出部１５０ｃが主回路基板８２の下端部の側面に当接することで、主回路基板８２の底壁１１０に沿った方向、つまり側壁１３０側（Ｘ軸方向プラス側）への移動を規制する。

また、計測基板８１についても同様に、規制部１５１の突出部１５０ｂ及び突出部１５０ｃの間に形成された凹部に、計測基板８１の下端部が挿入される。そして、底壁１１０に沿った方向において、規制部１５１は、計測基板８１の移動を規制する。つまり、規制部１５１は、底壁１１０に向かう方向（Ｚ軸方向マイナス側）及び底壁１１０に沿った方向（Ｙ軸方向プラス側及びマイナス側）において、計測基板８１に当接することで、計測基板８１の移動を規制する。

そして、図７の（ｃ）に示すように、ネジ１７０が主回路基板８２の固定用開口部８２ａに挿入されて、固定部１６０の雌ネジ部１６０ａに対してネジ止めされることで、固定部１６０に主回路基板８２が固定される。つまり、固定部１６０は、側壁１２０の内面において、主回路基板８２の上端部の固定用開口部８２ａに対応する位置に設けられており、主回路基板８２の下端部が規制部１５２の凹部に挿入された状態で、固定部１６０に主回路基板８２の上端部が固定される。

また、計測基板８１についても同様に、固定部２２０は、側壁２１０の内面において、計測基板８１の上端部の固定用開口部８１ａに対応する位置に設けられており、計測基板８１の下端部が規制部１５１の凹部に挿入された状態で、固定部２２０に計測基板８１の上端部が固定される。

以上のようにして、主回路基板８２は、規制部１５２と固定部１６０とによって、側壁１２０の内面に固定され、計測基板８１は、規制部１５１と固定部２２０とによって、側壁２１０の内面に固定される。

次に、計測基板８１及び主回路基板８２の外装体１０内の配置位置について、詳細に説明する。

図８は、本発明の実施の形態に係る計測基板８１及び主回路基板８２が外装体１０内に配置された状態を示す斜視図である。具体的には、同図は、図１に示された蓄電装置１から、上壁部３００を取り外した場合の状態を示す斜視図である。

また、図９は、本発明の実施の形態に係る計測基板８１及び主回路基板８２が外装体１０内に配置された状態を、端子側配置部材５０を省略して示す斜視図である。つまり、同図は、図８に示された状態から、端子側配置部材５０を省略した場合の構成を示す斜視図である。なお、実際には端子側配置部材５０を省略することはないが、同図では、説明の便宜のため、省略して図示している。

また、図１０は、本発明の実施の形態に係る計測基板８１及び主回路基板８２が外装体１０内に配置された状態を、端子側配置部材５０を省略して示す平面図である。つまり、同図は、図９に示された状態を、Ｚ軸方向プラス側から見た場合の構成を示す上面図である。

これらの図に示すように、計測基板８１及び主回路基板８２は、外装体１０の内壁面に固定されている。つまり、計測基板８１及び主回路基板８２は、外装体１０の側壁の内面に沿って配置されて、当該内面に固定されている。

具体的には、計測基板８１（第一基板）は、前壁部２００の側壁２１０の内面に沿って平行に配置（鉛直に配置、または底壁１１０に対して垂直に配置）され、当該内面に固定されている。また、主回路基板８２（第二基板）は、外装体本体１００の側壁１２０の内面に沿って平行に配置（鉛直に配置、または底壁１１０に対して垂直に配置）され、当該内面に固定されている。なお、計測基板８１及び主回路基板８２は、当該内面に略平行に配置されていればよい。

さらに具体的には、計測基板８１は、蓄電素子４０の容器４１０の長側面４１１に対向して配置され、主回路基板８２は、長側面４１１とは異なる位置に対向して配置されている。つまり、主回路基板８２は、蓄電素子４０の容器４１０の短側面４１２に対向して配置されている。

言い換えれば、計測基板８１は、外装体１０の第一壁の内面に沿って配置され、主回路基板８２は、外装体１０の当該第一壁に隣接する第二壁の内面に沿って配置されている。つまり、計測基板８１と主回路基板８２とは、外装体１０の隣り合う２つの壁の内面にそれぞれ沿って配置（固定）されている。

このように、蓄電素子４０のＸ軸方向マイナス側とＹ軸方向マイナス側とには、スペースがＬ字型に形成されており、このＬ字型のスペースにＬ字型に形成された計測基板８１及び主回路基板８２が配置されている。なお、上述の通り、計測基板８１及び主回路基板８２の少なくとも一方が、外装体１０の内壁面に固定されていればよい。

また、計測基板８１は、配線基板７０を介して蓄電素子４０と接続されるとともに、主回路基板８２と、外部機器とに接続される。つまり、配線基板７０は、検出部７１において、複数の蓄電素子４０の正極端子４３０と接続され、計測基板８１は、コネクタ８１ｃを介して配線７２によって、配線基板７０と接続されている。また、計測基板８１は、主回路基板８２と、基板対基板コネクタ８３によって接続されている。また、計測基板８１は、前壁部２００のコネクタ用開口部２５０及びコネクタ８１ｂを介して、外部機器と接続される。

また、主回路基板８２は、蓄電素子４０と、外部接続端子２３０と、計測基板８１とに接続されている。つまり、第一配線６１によって、外部接続端子２３０の正極側の外部端子と、端部の蓄電素子４０の正極端子４３０とが接続され、バスバー６０及び第二配線６２によって、隣接する蓄電素子４０の負極端子４４０と正極端子４３０とが接続されている。また、第三配線６３によって、端部の蓄電素子４０の負極端子４４０と主回路基板８２とが接続され、第四配線６４によって、主回路基板８２と、外部接続端子２３０の負極側の外部端子とが接続されている。

以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１によれば、第一基板としての計測基板８１と、第二基板としての主回路基板８２とを備えており、第一基板は蓄電素子４０の容器４１０の長側面４１１に対向して配置され、第一基板よりも大きい電流が流れる第二基板は、長側面４１１とは異なる位置に対向して配置される。つまり、蓄電素子４０は、一般的に容器４１０の長側面４１１側から多くの熱を発するため、長側面４１１側には、流れる電流が小さく発熱しにくい第一基板を配置し、長側面４１１と異なる側に、大きな電流が流れて発熱しやすい第二基板を配置して、第二基板が蓄電素子４０からの熱でさらに発熱するのを抑制する。このように、蓄電素子４０からの熱が及ぼす影響の大小を考慮して第一基板と第二基板とを配置することで、蓄電素子４０による基板への影響を抑制することができる。

また、蓄電装置１において、第二基板は、蓄電素子４０の容器４１０の短側面４１２に対向して配置される。つまり、第一基板は、蓄電素子４０の容器４１０の長側面４１１側に配置され、第二基板は、蓄電素子４０の容器４１０の短側面４１２側に配置される。これにより、蓄電素子４０の容器４１０の長側面４１１側及び短側面４１２側のデッドスペースを活用して、２つの基板を配置することができるため、蓄電装置１の小型化を図ることができる。

また、２つの基板は、外装体１０の隣接する２つの壁の内面に沿って配置される。これにより、外装体１０内で蓄電素子４０を隅に寄せて、空いたスペースを活用して、２つの基板を配置することができるため、蓄電装置１の小型化を図ることができる。つまり、本実施の形態では、蓄電素子４０のＸ軸方向マイナス側とＹ軸方向マイナス側とに、Ｌ字型のデッドスペースが形成されているため、このＬ字型のデッドスペースにＬ字型に形成された計測基板８１及び主回路基板８２を配置することができている。このように、蓄電装置１内方のデッドスペースを有効に活用して、蓄電装置１の小型化を図ることができている。また、２つの基板間の距離を短くすることができるため、２つの基板を基板対基板コネクタ８３で直接連結するなど、低コストで簡易に２つの基板を接続することができる。

また、２つの基板のうち少なくとも一方は、外装体１０の内壁面に固定されるため、蓄電素子４０から離れて配置されることになる。このため、蓄電素子４０からの熱が基板に伝わって当該基板に影響を及ぼすのを抑制することができ、また、蓄電素子４０から流れる電流によって基板内の回路にノイズが発生するのを抑制することができる。これにより、蓄電装置１によれば、蓄電素子４０による基板への影響を抑制することができる。

また、基板を外装体１０の側壁の内面に沿って配置することで、当該基板が鉛直方向に向くため、例えば蓄電装置１を砂埃等の埃が多い場所で使用する場合でも、埃が当該基板上にたまるのを抑制することができる。

また、基板を外装体１０の上面や底面に取り付ける場合には、高さ方向に当該基板を配置するスペースを確保する必要があるが、当該基板を外装体１０の側面に取り付ける場合には、蓄電素子４０の側方のデッドスペースを活用して当該基板を配置することができる。このため、蓄電装置１において、当該基板は、外装体１０の側壁の内面に固定されるため、蓄電素子４０の側方のデッドスペースを有効に活用して、蓄電装置１の小型化を図ることができる。

また、蓄電装置１において、外装体１０の側壁１２０、２１０内面の固定部１６０、２２０で当該基板の端部を固定するため、当該基板内の電子部品の配置の妨げになることなく、当該基板を側壁に確実に固定することができる。

また、蓄電装置１において、外装体１０の底壁１１０内面の規制部１５０で、底壁１１０に沿った方向における２つの基板のうち少なくとも一方の移動を規制する。つまり、基板の底壁１１０側の端部において当該基板を位置決めすることができるため、容易に基板を外装体１０に固定することができる。

また、規制部１５０には凹部が形成され、当該凹部に基板が抜き差し自在に挿入される。このため、規制部１５０を、凹部という単純な形状で構成することができるため、容易に作製することができる。また、当該基板を当該凹部に差し込むだけでよいため、当該基板を容易に取り付けることができ、また、取り外しも容易に行うことができる。特に、蓄電装置１内に蓄電素子４０を収容した状態で、当該基板の取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、上記実施の形態に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、計測基板８１は、蓄電素子４０の容器４１０の長側面４１１に対向して配置された側壁２１０に固定されていることとした。しかし、外装体１０の側壁１４０も当該長側面４１１に対向して配置されているため、計測基板８１は、この側壁１４０に固定されていることにしてもよい。

また、上記実施の形態では、主回路基板８２は、蓄電素子４０の容器４１０の短側面４１２に対向して配置された側壁１２０に固定されていることとした。しかし、外装体１０の側壁１３０も当該短側面４１２に対向して配置されているため、主回路基板８２は、この側壁１３０に固定されていることにしてもよい。または、主回路基板８２は、外装体１０の上壁部３００または外装体本体１００の底壁１１０に固定されることにしてもよい。つまり、主回路基板８２は、蓄電素子４０の容器４１０の長側面４１１とは異なる位置に対向して配置されていればよい。

また、上記実施の形態では、規制部１５０は、外装体１０の底壁１１０に設けられ、固定部１６０、２２０は、側壁１２０、２１０に設けられていることとしたが、規制部１５０及び固定部１６０、２２０は、計測基板８１及び主回路基板８２を所望の位置に取り付け可能であれば、どの壁に設けられていてもかまわない。

また、上記実施の形態では、規制部１５０は、計測基板８１及び主回路基板８２の下端部に当接して移動を規制する位置に設けられ、固定部２２０、１６０は、計測基板８１及び主回路基板８２の上端部に設けられていることとした。しかし、規制部１５０及び固定部２２０、１６０の位置は、特に限定されない。つまり、規制部１５０は、計測基板８１及び主回路基板８２の下端部ではなく、上端部、側端部または中央部分などに当接して移動を規制する位置に設けられていてもよい。また、固定部２２０、１６０は、計測基板８１及び主回路基板８２の上端部ではなく、下端部、側端部または中央部分などを固定する位置に設けられていてもよい。

また、上記実施の形態では、規制部１５０は、凹部を有し、計測基板８１及び主回路基板８２の移動を規制することとした。しかし、規制部１５０の形状は凹部には限定されず、計測基板８１または主回路基板８２の端部に当接する突起などであってもかまわない。または、規制部１５０が設けられていない構成でもかまわない。

また、上記実施の形態では、計測基板８１及び主回路基板８２は、外装体１０の内壁面に固定されることとしたが、これらの基板は、外装体１０以外の部材（例えば、底面側配置部材２０や端子側配置部材５０など）に固定されている構成でもかまわない。

また、上記実施の形態では、計測基板８１及び主回路基板８２は、Ｌ字型に配置された２枚の基板であることとしたが、一体に形成されていてもよい。例えば、計測基板８１及び主回路基板８２は、Ｌ字型に形成された一枚の基板で構成されていてもよし、一枚のフレキシブル基板がＬ字型に折り曲げられた構成であってもかまわない。

また、上記実施の形態では、配線基板７０は、端子側配置部材５０の上方に配置されることとしたが、配線基板７０についても、計測基板８１と同様の位置など、外装体１０の内壁面に固定される構成でもかまわない。

本発明は、外装体の内方に２枚の基板を収容した蓄電装置等に適用できる。

１ 蓄電装置
１０ 外装体
２０ 底面側配置部材
４０ 蓄電素子
５０ 端子側配置部材
６０ バスバー
６１ 第一配線
６２ 第二配線
６３ 第三配線
６４ 第四配線
７０ 配線基板
７１ 検出部
７２ 配線
８１ 計測基板
８１ａ、８２ａ 固定用開口部
８１ｂ、８１ｃ コネクタ
８２ 主回路基板
８３ 基板対基板コネクタ
１００ 外装体本体
１１０ 底壁
１２０、１３０、１４０ 側壁
１５０、１５１、１５２ 規制部
１５０ａ 基部
１５０ｂ、１５０ｃ 突出部
１５０ｄ 支持部
１６０ 固定部
１６０ａ 雌ネジ部
１７０ ネジ
２００ 前壁部
２１０ 側壁
２２０ 固定部
２３０ 外部接続端子
２５０ コネクタ用開口部
３００ 上壁部
４１０ 容器
４１１ 長側面
４１２ 短側面
４２０ 容器蓋部
４３０ 正極端子
４４０ 負極端子

Claims (5)

1. 直方体形状の容器を有する蓄電素子と、外装体とを備える蓄電装置であって、
   前記蓄電素子に接続され、第一電流が流れる第一基板と、前記第一電流よりも大きい第二電流が流れる第二基板とを備え、
   前記第二基板は、前記蓄電素子の容器の長側面とは異なる位置に対向して配置され、
   前記第一基板は、前記蓄電素子の容器の長側面に対向して配置される
   蓄電装置。
2. 直方体形状の容器を有する蓄電素子と、外装体とを備える蓄電装置であって、
   前記蓄電素子に接続され、第一電流が流れる第一基板と、前記第一電流よりも大きい第二電流が流れる第二基板とを備え、
   前記第二基板は、前記蓄電素子の容器の長側面とは異なる位置に対向して配置され、
   前記第二基板は、前記蓄電素子の容器の短側面に対向して配置される
   蓄電装置。
3. 直方体形状の容器を有する蓄電素子と、矩形状の箱型の外装体とを備える蓄電装置であって、
   前記蓄電素子に接続され、第一電流が流れる第一基板と、前記第一電流よりも大きい第二電流が流れる第二基板とを備え、
   前記第二基板は、前記蓄電素子の容器の長側面とは異なる位置に対向して配置され、
   前記第一基板は、前記外装体の第一壁の内面に沿って配置され、
   前記第二基板は、前記外装体の前記第一壁に隣接する第二壁の内面に沿って配置される
   蓄電装置。
4. 前記第一基板及び前記第二基板の少なくとも一方は、前記外装体の内壁面に固定される
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
5. 矩形状の箱型の前記外装体は、底壁の内面に、前記底壁に沿った方向において前記第一基板及び前記第二基板の少なくとも一方の移動を規制する規制部を有する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。

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