JP6780375B2 - 電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、電池モジュールに関する。

複数の電池セルが直列に配置された電池モジュールが知られている。例えば下記特許文献１に記載の電池モジュールでは、電池モジュールを構成する各電池セルの上面に、内部の圧力が上昇した際に開弁して内部のガスを排出する開放弁が設けられている。電池セルの上面には、開放弁から排出されたガスを案内するガスダクトが配置されている。ガスダクトの上面には、電池セルの電圧等を監視する制御装置（回路基板）が配置されている。

国際公開第２０１４／０２４４３４号

上述のように構成された電池モジュールにおいて、制御装置のコネクタ受け部に連結されるコネクタ（例えば、電池セルの電圧を検出するためのハーネスのコネクタ）は、熱に弱い樹脂材料等で形成されている場合がある。このような場合、コネクタに対する熱影響が大きくなると、コネクタが溶け落ちてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、制御装置に連結されるコネクタへの熱影響を低減できる電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る電池モジュールは、電極組立体を収容するケース及びケース内のガスを排出する開放弁をそれぞれ有する複数の電池セルと、複数の電池セルの開放弁が設けられた面を覆うカバーと、カバーを挟んで複数の電池セルとは反対側に配置され、電池セルの状態を監視する制御装置と、を備え、制御装置は、電池セルと電気的に接続される配線のコネクタが連結されるコネクタ受け部を有し、カバーと複数の電池セルとの間には、複数の電池セルの配列方向に延在し、開放弁から排出された排ガスを流通させる排ガス流路が形成されており、コネクタ受け部は、配列方向に交差する方向を向き、且つ、カバーと電池セルとが対向する方向から見て排ガス流路と重ならないように、設けられている。

上記電池モジュールでは、コネクタ受け部は、排ガス流路から排ガスが排出される方向（複数の電池セルの配列方向）に交差する方向を向いている。これにより、排ガス流路から排出される高温の排ガスがコネクタ受け部に連結されるコネクタに及ぼす熱影響が低減される。さらに、カバーと電池セルとが対向する方向から見て、コネクタ受け部が排ガス流路と重ならないので、排ガス流路を流通する排ガスがコネクタ受け部に連結されるコネクタに及ぼす熱影響も低減される。以上により、上記電池モジュールによれば、制御装置に連結されるコネクタへの熱影響を低減できる。その結果、コネクタが熱に弱い材料（例えば樹脂）で形成されている場合であっても、コネクタの溶け落ち等の発生を抑制することができる。

上記電池モジュールにおいて、カバーは、配列方向に沿って配置された複数のカバー部材を有し、コネクタ受け部は、カバーと電池セルとが対向する方向から見て複数のカバー部材同士の接続部分と重ならないように、設けられていてもよい。

カバーが複数のカバー部材からなる場合、電池セルの熱膨張によってカバー部材同士の接続部分に隙間が生じ、当該隙間から排ガス流路内の排ガスが流出するおそれがある。一方、上記構成では、カバーと電池セルとが対向する方向から見て、コネクタ受け部に連結されるコネクタがカバー部材同士の接続部分と重ならない。これにより、仮にカバー部材同士の接続部分に生じた隙間から排ガスが流出したとしても、当該排ガスがコネクタに直接吹き付けることを防止できる。その結果、電池セルの熱膨張が生じた場合においても、コネクタへの熱影響を効果的に低減できる。

上記電池モジュールにおいて、排ガス流路は、配列方向において互いに反対側に位置する第１の端部及び第２の端部を有し、コネクタ受け部は、第２の端部よりも第１の端部に近い位置に配置されており、第１の端部は、排ガスが流出しないように塞がれており、第２の端部は、排ガスが流出可能なように開放されていてもよい。

上記構成によれば、配列方向に延在する排ガス流路の両端部のうちコネクタ受け部に近い方の端部（第１の端部）からの排ガスの流出を防ぐことができる。これにより、排ガス流路から流出された排ガスがコネクタに及ぼす熱影響を一層低減できる。

上記電池モジュールにおいて、カバーは、カバーの電池セルに対向する内面に立設され、配列方向に延在する一対の立設部を有し、排ガス流路は、カバーの内面と、一対の立設部と、電池セルの開放弁が設けられた面とによって囲まれる、配列方向に延在する空間であり、排ガス流路の形状は、一対の立設部によって、カバーと電池セルとが対向する方向から見てコネクタ受け部と重ならないように規定されていてもよい。

上記構成によれば、一対の立設部によって排ガス流路の形状（流路幅等）を定めることで、制御装置の配置の自由度を向上させることができる。

上記電池モジュールにおいて、カバーは、カバーの制御装置に対向する外面に立設された立設部を有し、立設部によって、カバーの外面と制御装置との間に配線を収容するための収容空間が形成されていてもよい。

上記構成によれば、立設部によって配線を収容するための収容空間が形成されると共に、当該収容空間によって制御装置と排ガス流路との距離を大きくすることができる。その結果、排ガス流路を流通する排ガスによるコネクタへの熱影響を一層低減できる。

本発明によれば、制御装置に連結されるコネクタへの熱影響を低減できる電池モジュールを提供することができる。

一実施形態の電池モジュールの全体構成を示す斜視図である。 図１に示す電池モジュールの平面図である。 図２のIII−III線に沿った断面図である。 電池セル及びセルホルダを示す斜視図である。 監視ＥＣＵ、収容ケース、及び第１カバー部材の分解斜視図である。 第２カバー部材及び第３カバー部材を示す斜視図である。 図３のVII−VII線に沿った一部断面図である。 バスバーカバーの底面図である。 変形例に係るバスバーカバーの底面図である。 変形例に係るバスバーカバーの底面図である。 変形例に係るバスバーカバーの底面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態の電池モジュールの全体構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す電池モジュールの平面図である。図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。ただし、図３においては、電池セルのケース内の構造を省略している。図４は、電池セル及びセルホルダを示す斜視図である。図１〜図４に示すように、電池モジュール１は、複数（一例として１３個）の電池セル２を有する。各電池セル２は、セルホルダ３に保持された状態で一方向に沿って配列されている。以下の説明において、複数の電池セル２の配列方向をＸ軸方向、電池セル２の幅方向（後述する電極端子８，８の配列方向）をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する高さ方向をＺ軸方向とする。また、以下の説明では、適宜、Ｘ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を前後方向、Ｚ軸方向を上下方向として、「上」、「下」、「左」、「右」、「後」、及び「前」を用いる。

図１及び図２に示すように、電池モジュール１のＸ軸方向における両端には、一対のエンドプレート４Ａ，４Ｂが設けられている。Ｘ軸方向に配列された複数の電池セル２の両端には、エンドプレート４Ａと中間プレート５とが配置されている。エンドプレート４Ａ，４Ｂ、及び中間プレート５は、例えば金属によって矩形の平板状に形成されている。中間プレート５とエンドプレート４Ｂとの間には、弾性体６が配置されている。エンドプレート４Ａ，４Ｂ、中間プレート５、及び各セルホルダ３には、ボルトＢが挿通されている。ボルトＢは、一方のエンドプレート４Ａから他方のエンドプレート４Ｂに向けて挿通され、他方のエンドプレート４Ｂ側でナットＮに螺合されている。これにより、各電池セル２が挟持されてユニット化されている。また、各電池セル２及び弾性体６には、ナットＮの締結力によって、Ｘ軸方向に所定の拘束荷重が付加される。

弾性体６は、電池セル２に膨張が生じた場合に、拘束荷重による電池セル２、エンドプレート４Ａ，４Ｂ、及び拘束部材（ボルトＢ及びナットＮ）の破損を防止する目的で用いられる部材である。弾性体６は、例えばウレタン製のゴムスポンジによって矩形の板状に形成されている。弾性体６の他の形成材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、シリコンゴム等が挙げられる。

電池セル２は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル２は、非水系の電解液が注入されたケース７内に電極組立体を収容して構成されている。電極組立体は、正極、負極、及びセパレータを所定の順序で積層したものである。一例として、袋状のセパレータ内にシート状の正極が収容されており、正極が収容された袋状のセパレータとシート状の負極とが交互に積層されている。

図３及び図４に示すように、ケース７は、電極組立体を収容する有底箱状の本体部７１と、本体部７１の開口部を閉塞する板状の蓋部７２とを有する。蓋部７２の上面７２ａには、一対の電極端子８，８が互いに離間して設けられている。電極端子８，８の一方は、電極組立体の正極に接続された正極端子であり、電極端子８，８の他方は、電極組立体の負極に接続された負極端子である。隣接する電池セル２，２は、正極端子と負極端子とが互いに隣り合うように配列され、隣り合う正極端子と負極端子とをバスバー９で接続することにより、電気的に直列に接続されている。

蓋部７２の上面７２ａにおける電極端子８，８間には、ケース７内のガスを排出するための開放弁１０が設けられている。開放弁１０は、例えば、ケース７の内圧が閾値まで上昇したときに、破断してケース７内のガスを開放する。閾値は、例えば、ケース７の内圧によってケース７が破損してしまう前に開放弁１０が破断するように設定される。なお、開放弁１０は、上述のように破断することなく、ケース７の内圧が閾値より大きくなったときに開弁し、ケース７の内圧が閾値以下であるときに閉塞する開閉弁であってもよい。

図４に示すように、セルホルダ３は、矩形平板状の下面部３１と、一対の側面部３２，３２と、側面部３３と、一対の脚部３４，３４と、一対の端子収容部３５，３５と、一対の柱部材３６，３６と、一対の突出部３７，３７とを有する。

下面部３１は、電池セル２の底面を覆う板状部材である。側面部３２，３２は、下面部３１のＹ軸方向両端に互いに対向するように配置され、Ｚ軸方向に延在する板状部材である。側面部３２，３２は、電池セル２のＹ軸方向に交差する側面を覆う。側面部３３は、側面部３２，３２を接続する板状部材である。側面部３３は、電池セル２のＸ軸方向に交差する主面の一方を支持する。

脚部３４，３４は、側面部３２，３２の下端部に設けられている。脚部３４には、Ｘ軸方向に貫通する挿通孔３４ａが設けられている。挿通孔３４ａには、上述したボルトＢが挿通される。

端子収容部３５，３５は、側面部３３の上端３３ａのＹ軸方向両端に設けられている。端子収容部３５，３５は、側面部３２，３２に連設するように設けられている。端子収容部３５は、電池セル２の電極端子８を囲う部分であり、Ｘ軸方向にＵ字状に開口している。

柱部材３６，３６は、側面部３３の上端３３ａにおいて、端子収容部３５，３５に隣接する位置に設けられている。柱部材３６は、Ｘ軸方向に延在する四角柱状の部材である。柱部材３６には、Ｘ軸方向に貫通する挿通孔３６ａが設けられている。挿通孔３６ａには、上述したボルトＢが挿通される。

セルホルダ３では、下面部３１、側面部３２，３２、側面部３３、及び柱部材３６，３６によって囲まれる空間によって、電池セル２が収容される空間Ｓ１が形成されている。

突出部３７，３７は、側面部３２，３２の上端位置からさらにＺ軸方向に延在する部分である。突出部３７，３７の内側面には、Ｙ軸方向に突出する突起３８が設けられている。突起３８は、後述するバスバーカバー１１が電池モジュール１から外れてしまうことを防止するために設けられている（図３参照）。

図１〜図３に示すように、電池モジュール１は、複数の電池セル２の上面（すなわち、開放弁１０が設けられた蓋部７２の上面７２ａ）を覆うバスバーカバー１１を有する。バスバーカバー１１は、Ｘ軸方向に沿って配置される第１カバー部材１２、第２カバー部材１３、及び第３カバー部材１４から構成されている。第１カバー部材１２、第２カバー部材１３、及び第３カバー部材１４は、中間プレート５からエンドプレート４Ａに向かって、順に配置されている。これらのカバー部材は、例えば難燃性の高い６６ナイロン等の合成樹脂等によって形成されている。

図１及び図２に示すように、第１カバー部材１２の上面側（第１カバー部材１２を挟んで複数の電池セル２とは反対側）には、収容ケース１６に収容された監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５（制御装置）が配置されている。監視ＥＣＵ１５は、電池セル２の状態（例えば電圧等）を監視し、電池セル２の異常を検知した場合に放電の遮断等を行う電子部品である。なお、バスバーカバー１１上には、監視ＥＣＵ１５以外の電子部品（例えば電流センサ等）及び配線等が設けられてもよい。

図５は、監視ＥＣＵ、収容ケース、及び第１カバー部材の分解斜視図である。図５に示すように、監視ＥＣＵ１５は、矩形板状の基板１５１と、基板１５１の下面１５１ｂに設けられた４つのコネクタ受け部１５２Ａ〜１５２Ｄとを有する。監視ＥＣＵ１５は、基板１５１の長手方向がＸ軸方向に沿い、基板１５１の短手方向がＹ軸方向に沿うように、収容ケース１６を介して第１カバー部材１２に固定されている。基板１５１は、Ｚ軸方向に交差する面（上面１５１ａ及び下面１５１ｂ）と、Ｘ軸方向に交差する面（左側面１５１ｃ及び右側面１５１ｄ）と、Ｙ軸方向に交差する面（前面１５１ｅ及び後面１５１ｆ）とを有する。

基板１５１の主面（上面１５１ａ及び下面１５１ｂ）の四隅には、Ｚ軸方向に貫通する挿通孔１５１ｇが設けられている。コネクタ受け部１５２Ａ，１５２Ｂは、受け口が前方を向くようにして、下面１５１ｂの前端部に設けられている。コネクタ受け部１５２Ａ，１５２Ｂは、前面１５１ｅよりも前方に突出している。コネクタ受け部１５２Ｃ，１５２Ｄは、受け口が右方向を向くようにして、下面１５１ｂの右端部に設けられている。コネクタ受け部１５２Ｃ，１５２Ｄは、右側面１５１ｄよりも右方向に突出している。コネクタ受け部１５２Ａ〜１５２Ｄのうち、コネクタ受け部１５２Ａは、電池セル２と電気的に接続される配線Ｈ（例えば高電圧ラインである電圧検出用ハーネス）のコネクタＣが連結される部分である。コネクタＣは、樹脂で形成されている。当該樹脂によって、コネクタ受け部１５２Ａに電気的に接続される複数のピンが保持されている。

収容ケース１６は、基板１５１の下面１５１ｂを覆う第１ケース部材１８と、基板１５１の上面１５１ａを覆う第２ケース部材１９とを有する。

第１ケース部材１８は、基板１５１の下面１５１ｂに対向する矩形板状の底板部１８１と、底板部１８１の左端部に接続され、収容ケース１６の外側（左方向）に延在する矩形板状の延在部１８２とを有する。延在部１８２と底板部１８１との間には、延在部１８２の上面が底板部１８１の上面１８１ａよりも上方に位置するように段差が設けられている。

底板部１８１の右側縁部の２つの隅部には、基板１５１の右側縁部の２つの隅部に設けられた挿通孔１５１ｇに対応するネジ穴１８３ａを有する円柱部材１８３が設けられている。同様に、延在部１８２の左側縁部の２つの隅部には、基板１５１の左側縁部の２つの隅部に設けられた挿通孔１５１ｇに対応するネジ穴１８４ａを有する円柱部材１８４が設けられている。基板１５１の各挿通孔１５１ｇに対して上からネジＮ１が挿通され、当該ネジＮ１が各円柱部材１８３，１８４のネジ穴１８３ａ，１８４ａに螺合されることにより、監視ＥＣＵ１５は、第１ケース部材１８に固定される。

円柱部材１８３の高さ幅（Ｚ軸方向における長さ）は、コネクタ受け部１５２Ａ〜１５２Ｄの高さ幅と略一致している。また、円柱部材１８４の高さ幅は、底板部１８１と延在部１８２ｂとの間の段差分（すなわち、底板部１８１の上面１８１ａと延在部１８２ｂの上面とのＺ軸方向における距離）だけ、円柱部材１８３の高さ幅よりも小さくなっている。これにより、監視ＥＣＵ１５は、基板１５１の主面（上面１５１ａ及び下面１５１ｂ）が底板部１８１の主面（上面１８１ａ及び下面１８１ｂ）と平行となり、且つ、コネクタ受け部１５２Ａ〜１５２Ｄの下面が底板部１８１の上面１８１ａに当接した状態で、第１ケース部材１８に支持される。

底板部１８１の前後方向（Ｙ軸方向）に交差する各端部の左右方向（Ｘ軸方向）両側部分には、外側に向かって前後方向に延在する矩形板状の延在部１８５が設けられている。底板部１８１と延在部１８５との間には、延在部１８５の上面が底板部１８１の上面１８１ａよりも下方に位置するように段差が設けられている。各延在部１８５には、Ｚ軸方向に貫通する挿通孔１８５ａが設けられている。なお、底板部１８１の前端部の左側部分に設けられた延在部１８５Ａの前後幅は、他の延在部１８５の前後幅よりも大きくなっている。

延在部１８２の左端部には、Ｙ軸方向に対向する一対の延在部１８６，１８６が設けられている。各延在部１８６は、延在部１８２の左端部から外側（左側）に延在する矩形板状の部材である。各延在部１８６と延在部１８２との間には、各延在部１８６の上面が延在部１８２の上面よりも上方に位置するように段差が設けられている。これにより、各延在部１８６は、底板部１８１よりも上方にずれた高さ位置において、収容ケース１６の外側に延在している。各延在部１８６には、Ｚ軸方向に貫通するネジ孔１８６ａが設けられている。

底板部１８１の右側縁部の前端部には、延在部１８７Ａが設けられている。延在部１８７Ａは、底板部１８１の右側縁部の前端部から外側（前側）に延在する矩形板状の部材である。延在部１８７Ａと底板部１８１との間には、延在部１８７Ａの上面が底板部１８１の上面１８１ａよりも上方に位置するように段差が設けられている。同様に、底板部１８１の右側縁部の後端部には、延在部１８７Ｂが設けられている。延在部１８７Ｂは、底板部１８１の右側縁部の後端部から外側（後側）に延在する矩形板状の部材である。延在部１８７Ｂと底板部１８１との間には、延在部１８７Ｂの上面が底板部１８１の上面１８１ａよりも上方に位置するように段差が設けられている。延在部１８７Ａ，１８７Ｂのそれぞれには、Ｚ軸方向に貫通するネジ孔１８７ａが設けられている。

底板部１８１の前端部における２つの延在部１８５の間には、上方に立設された矩形板状の立設部１８８が設けられている。立設部１８８の位置、横幅（Ｘ軸方向における長さ）、及び高さ幅は、監視ＥＣＵ１５及び第２ケース部材１９が第１ケース部材１８に取り付けられた状態において、立設部１８８がコネクタ受け部１５２Ａとコネクタ受け部１５２Ｂとの間に収まり、立設部１８８の上端が第２ケース部材１９の切欠き部１９２ａに当接するように設定されている。

底板部１８１の後端部における２つの延在部１８５の間には、上方に立設された矩形板状の立設部１８９が設けられている。立設部１８９の位置、横幅、及び高さ幅は、第２ケース部材１９が第１ケース部材１８に取り付けられた状態において、立設部１８９が第２ケース部材１９の切欠き部１９３ａに嵌まるように設定されている。

第２ケース部材１９は、第１ケース部材１８に取り付けられる部材である。第２ケース部材１９は、略箱状に形成されている。第２ケース部材１９は、基板１５１の上面１５１ａに対向する矩形板状の天板部１９１と、天板部１９１の各端部において下方に立設された側壁部１９２，１９３，１９４，１９５とを有する。

側壁部１９２は、天板部１９１の前端部において下方に立設された板状部材である。側壁部１９２の左側部分（延在部１８２の前端部を覆う部分）の高さ幅は、第２ケース部材１９が第１ケース部材１８に取り付けられた状態において、側壁部１９２の下端部の高さ位置と延在部１８２の下面の高さ位置とが略一致するように設定されている。一方、側壁部１９２の右側部分（底板部１８１の前端部を覆う部分）の高さ幅は、第２ケース部材１９が第１ケース部材１８に取り付けられた状態において、側壁部１９２の下端部の高さ位置と底板部１８１の下面１８１ｂの高さ位置とが略一致するように設定されている。側壁部１９２には、監視ＥＣＵ１５のコネクタ受け部１５２Ａ，１５２Ｂとの干渉を避けるために、側壁部１９２の下側部分の一部が切り欠かれることで、切欠き部１９２ａが形成されている。

側壁部１９２の右側縁部には、側壁部１９２の下側部分の一部が切り欠かれ、当該切欠きの上端位置から外側（前側）に延在する延在部１９６Ａが設けられている。延在部１９６Ａは、側壁部１９２の右側縁部から外側（前側）に延在する矩形板状の部材である。延在部１９６Ａの上面は、天板部１９１の上面１９１ａよりも下方に位置している。延在部１９６Ａには、Ｚ軸方向に貫通する挿通孔１９６ａが設けられている。延在部１９６Ａは、Ｚ軸方向から見て、当該延在部１９６Ａの挿通孔１９６ａが延在部１８７Ａのネジ孔１８７ａと重なるように配置されている。

側壁部１９３は、天板部１９１の後端部において下方に立設された板状部材である。側壁部１９３の左側部分（延在部１８２の後端部を覆う部分）の高さ幅は、第２ケース部材１９が第１ケース部材１８に取り付けられた状態において、側壁部１９３の下端部の高さ位置と延在部１８２の下面の高さ位置とが略一致するように設定されている。一方、側壁部１９３の右側部分（底板部１８１の後端部を覆う部分）の高さ幅は、第２ケース部材１９が第１ケース部材１８に取り付けられた状態において、側壁部１９３の下端の高さ位置と底板部１８１の下面１８１ｂの高さ位置とが略一致するように設定されている。側壁部１９３には、第１ケース部材１８の立設部１８９が嵌まるように、側壁部１９２の下側部分の一部が切り欠かれることで、切欠き部１９３ａが形成されている。

側壁部１９３の右側縁部には、側壁部１９３の下側部分の一部が切り欠かれ、当該切欠きの上端位置から外側（後側）に延在する延在部１９６Ｂが設けられている。延在部１９６Ｂは、側壁部１９３の右側縁部から外側（後側）に延在する矩形板状の部材である。延在部１９６Ｂの上面は、天板部１９１の上面１９１ａよりも下方に位置している。延在部１９６Ｂには、Ｚ軸方向に貫通する挿通孔１９６ａが設けられている。延在部１９６Ｂは、Ｚ軸方向から見て、当該延在部１９６Ｂの挿通孔１９６ａが延在部１８７Ｂのネジ孔１８７ａと重なるように配置されている。

側壁部１９４は、天板部１９１の左端部において下方に立設された板状部材である。側壁部１９４には、側壁部１９４の下側部分の一部が切り欠かれ、当該切欠きの上端位置から外側（左側）に延在する一対の延在部１９７，１９７が、Ｙ軸方向に互いに対向するようにして設けられている。各延在部１９７は、側壁部１９４から外側（左側）に延在する矩形板状の部材である。各延在部１９７の上面は、天板部１９１の上面１９１ａよりも下方に位置している。すなわち、各延在部１９７は、天板部１９１よりも下方にずれた高さ位置において、収容ケース１６の外側に延在している。各延在部１９７には、Ｚ軸方向に貫通する挿通孔１９７ａが設けられている。各延在部１９７は、Ｚ軸方向から見て、各延在部１９７の挿通孔１９７ａが各延在部１８６のネジ孔１８６ａと重なるように配置されている。

側壁部１９５は、天板部１９１の右端部において下方に立設された板状部材である。側壁部１９５には、監視ＥＣＵ１５のコネクタ受け部１５２Ｃ，１５２Ｄとの干渉を避けるために、側壁部１９５の下側部分の一部が切り欠かれることで、切欠き部１９５ａが形成されている。

延在部１９６Ａ，１９６Ｂの挿通孔１９６ａには、上からネジＮ３が挿通され、当該ネジＮ３が延在部１８７Ａ，１８７Ｂのネジ孔１８７ａに螺合される。また、各延在部１９７の挿通孔１９７ａには、上からネジＮ４が挿通され、当該ネジＮ４が各延在部１８６のネジ孔１８６ａに螺合される。これにより、第２ケース部材１９は、第１ケース部材１８に固定される。ここで、延在部１８６，１８７Ａ，１８７Ｂにおいて、ネジ孔１８６ａ，１８７ａの代わりに、ネジ溝が切られていない貫通孔が設けられてもよい。この場合、延在部１８６，１８７Ａ，１８７Ｂの下面側にネジＮ３，Ｎ４が螺合されるナットが配置されればよい。

第１カバー部材１２は、底板１２１と、一対の側壁１２２，１２２と、立設部１２３，１２４，１２５とを有する。底板１２１は、矩形板状の部材であり、電池セル２の上面（蓋部７２の上面７２ａ）を覆うように設けられている。第１カバー部材１２は、例えば中間プレート５に固定される。側壁１２２，１２２は、底板１２１のＹ軸方向両端において上方に立設されており、互いに対向している。

立設部１２３，１２４，１２５は、底板１２１の上面１２１ａ（外面）に立設されている。立設部１２３は、底板１２１のＸ軸方向における中間位置よりもやや左側の位置で、側壁１２２，１２２を接続するようにＹ軸方向に延在している。立設部１２４は、後側の側壁１２２のＸ軸方向における中間位置よりもやや右側の位置から、底板１２１の右端部のＹ軸方向における中間位置よりもやや後側の位置にかけて、Ｚ軸方向から見て略Ｌ字状に連続するように設けられている。立設部１２５は、前側の側壁１２２のＸ軸方向における中間位置よりもやや右側の位置から、底板１２１の右端部のＹ軸方向における中間位置よりもやや前側の位置にかけて、Ｚ軸方向から見て略Ｌ字状に連続するように設けられている。立設部１２３，１２４，１２５の高さ幅は、互いに等しく、側壁１２２の高さ幅よりも小さい。

底板１２１の上面１２１ａには、それぞれネジ穴１２６ａを有する４つの円柱部材１２６が設けられている。４つの円柱部材１２６は、Ｚ軸方向から見て、第１ケース部材１８の４つの延在部１８５の挿通孔１８５ａと各円柱部材１２６のネジ穴１２６ａとが重なるように配置されている。第１ケース部材１８の各延在部１８５の挿通孔１８５ａにネジＮ２が挿通され、当該ネジＮ２が各円柱部材１２６のネジ穴１２６ａに螺合されることにより、第１ケース部材１８は、第１カバー部材１２に固定される。

底板１２１の下面１２１ｂ（内面）には、Ｘ軸方向に延在する一対の立設部１２７，１２７が設けられている。立設部１２７，１２７は、下面１２１ｂから下方に突出しており、電池セル２の開放弁１０を挟んで互いに対向するように配置されている。立設部１２７，１２７は、下面１２１ｂの左端部から右端部にかけて設けられている。また、第１カバー部材１２の左端部には、第２カバー部材１３と重ねて配置するための重複部１２８が設けられている。重複部１２８は、底板１２１及び側壁１２２，１２２の厚さが他の部分の半分となるように、底板１２１及び側壁１２２，１２２の内側部分が切り欠かれて形成された段差部分である。

第１ケース部材１８が第１カバー部材１２に固定された状態において、第１ケース部材１８の底板部１８１の下面１８１ｂは、立設部１２３，１２４，１２５の上端部に当接する。そして、底板部１８１の下面１８１ｂと、底板１２１の上面１２１ａと、立設部１２３，１２４，１２５との間に、収容空間Ｓ２が形成される。収容空間Ｓ２には、コネクタ受け部１５２Ａに連結されるコネクタＣの配線Ｈが収容される（図７参照）。

図６は、（ａ）第２カバー部材の斜視図及び（ｂ）第３カバー部材の斜視図である。図６の（ａ）に示すように、第２カバー部材１３は、底板１３１と、一対の側壁１３２，１３２と、Ｘ軸方向に延在する一対の立設部１３３，１３３とを有する。底板１３１及び側壁１３２，１３２は、第１カバー部材１２の底板１２１及び側壁１２２と同様の構成をなしている。第２カバー部材１３の右端部（第１カバー部材１２側の端部）には、第１カバー部材１２の重複部１２８と重ねて配置するための重複部１３４が設けられている。重複部１３４は、底板１３１及び側壁１３２，１３２の厚さが他の部分の半分となるように、底板１３１及び側壁１３２，１３２の外側部分が切り欠かれて形成された段差部分である。第２カバー部材１３の左端部（第３カバー部材１４側の端部）には、第３カバー部材１４の重複部１４４と重ねて配置するための重複部１３５が設けられている。重複部１３５は、底板１３１及び側壁１３２，１３２の厚さが他の部分の半分となるように、底板１３１及び側壁１３２，１３２の外側部分が切り欠かれて形成された段差部分である。立設部１３３，１３３は、底板１３１の下面１３１ａから下方に突出しており、電池セル２の開放弁１０を挟んで互いに対向するように配置されている（図３参照）。立設部１３３，１３３は、底板１３１の下面１３１ａのうち重複部１３４，１３５が設けられていない部分に設けられている。

図６の（ｂ）に示すように、第３カバー部材１４は、底板１４１と、一対の側壁１４２，１４２と、Ｘ軸方向に延在する一対の立設部１４３，１４３とを有する。第３カバー部材１４は、例えばエンドプレート４Ａに固定される。底板１４１及び側壁１４２，１４２は、第１カバー部材１２の底板１２１及び側壁１２２と同様の構成をなしている。第３カバー部材１４の右端部（第２カバー部材１３側の端部）には、第２カバー部材１３の重複部１３５と重ねて配置するための重複部１４４が設けられている。重複部１４４は、底板１４１及び側壁１４２，１４２の厚さが他の部分の半分となるように、底板１４１及び側壁１４２，１４２の内側部分が切り欠かれて形成された段差部分である。立設部１４３，１４３は、底板１４１の下面１４１ａから下方に突出しており、電池セル２の開放弁１０を挟んで互いに対向するように配置されている。立設部１４３，１４３は、下面１４１ａの左端部から右端部にかけて形成されている。

次に、収容ケース１６の構造に基づく作用効果について説明する。図７は、図３のVII−VIIに示す一部断面図である。図３及び図７に示すように、延在部１８６は、底板部１８１よりも上方にずれた高さ位置において収容ケース１６の外側に延在している。その結果として、延在部１８６，１９７を締結するネジＮ４（締結部材）の下端部（バスバーカバー１１側の端部）は、底板部１８１の下面１８１ｂと延在部１８６の下面との間に位置している。すなわち、ネジＮ４の下端部は、底板部１８１の下面１８１ｂに沿った平面よりもバスバーカバー１１側に突出していない。

上記位置関係により、例えば、収容ケース１６に衝撃が加わって収容ケース１６の左側（延在部１８６，１９７が設けられている側）がバスバーカバー１１に近付くように傾くような場合において、ネジＮ４の下端部がバスバーカバー１１に衝突するおそれを低減できる。また、ネジＮ４の下端部がバスバーカバー１１に衝突するおそれが低減されていることにより、延在部１８６，１９７がＺ軸方向から見て第２カバー部材１３と重なることを許容して、収容ケース１６を第１カバー部材１２に取り付けることが可能となっている。具体的には、図７に示すように、延在部１８６，１９７がＺ軸方向から見て第１カバー部材１２と第２カバー部材１３との接続部分（重複部１２８と重複部１３４とが重なる領域）に重なることを許容して、収容ケース１６は、収容ケース１６の長手方向がＸ軸方向（電池セル２の配列方向）に沿うようにして、第１カバー部材１２に取り付けられている。これにより、延在部１８６，１９７がＺ軸方向から見て第１カバー部材１２と第２カバー部材１３との接続部分と重なることを回避する必要がなく、収容ケース１６の長手方向がＹ軸方向に沿うように、収容ケース１６を第１カバー部材１２に取り付ける必要がない。その結果、Ｙ軸方向におけるバスバーカバー１１の幅、ひいては電池モジュール１自体の幅を収容ケース１６の長手方向の幅よりも大きくする必要がなく、電池モジュール１の大型化が抑制される。従って、電池モジュール１によれば、電池モジュール１の小型化を図りつつ、監視ＥＣＵ１５の収容ケース１６を締結するネジＮ４による電池モジュール１の構成部品（例えば、バスバー９や電池セル２のケース７等）の損傷を抑制できる。

また、延在部１９７は、天板部１９１よりも下方にずれた高さ位置において収容ケース１６の外側に延在している。その結果として、ネジＮ４の上端部は、天板部１９１の上面１９１ａと延在部１９７の上面との間に位置している。すなわち、ネジＮ４の上端部は、天板部１９１の上面１９１ａに沿った平面よりも外側（上方）に突出していない。

上記位置関係により、例えば収容ケース１６に衝撃が加わって収容ケース１６の左側（延在部１８６，１９７が設けられている側）がバスバーカバー１１から離れる方向（上方）に傾くような場合であっても、ネジＮ４の上端部が他の部材に衝突し、当該他の部材が損傷してしまうことを抑制できる。ここでいう「他の部材」とは、例えば、電池モジュール１を収容する電池パックの外壁、及び電池パック内に収容される他の電池モジュール等である。なお、上記効果は、締結部材としてのネジＮ４の代わりに、角張った頭部を有し、接触による衝撃で他の部材を傷つけ易いボルトが用いられる場合等において、特に顕著となる。

また、本実施形態では、第１カバー部材１２に設けられた立設部１２３，１２４，１２５によって第１カバー部材１２の底板１２１の上面１２１ａと第１ケース部材１８の底板部１８１の下面１８１ｂとの間に、配線Ｈを収容するための収容空間Ｓ２が形成されている。そして、この収容空間Ｓ２の分（すなわち、立設部１２３，１２４，１２５の高さ分）だけ、ネジＮ４の下端部とバスバーカバー１１との距離が大きくされている（図７参照）。その結果、収容ケース１６に衝撃が加わって収容ケース１６の左側がバスバーカバー１１に近付く方向に傾くような場合において、ネジＮ４の下端部がバスバーカバー１１に衝突するおそれを一層低減できる。

次に、排ガス流路Ｓ３と監視ＥＣＵ１５のコネクタ受け部１５２Ａとの位置関係について説明する。まず、排ガス流路Ｓ３について説明する。図８は、バスバーカバー１１を下方から見た底面図である。第１カバー部材１２、第２カバー部材１３、及び第３カバー部材１４がＸ軸方向に沿って電池セル２の上面を覆うように配置された状態において、立設部１２７、立設部１３３、及び立設部１４３は、Ｘ軸方向に沿って連続する（図８参照）。すなわち、下面１２１ｂ，１３１ａ，１４１ａ、立設部１２７，１３３，１４３、及び複数の電池セル２の上面（蓋部７２の上面７２ａ）によって囲まれるＸ軸方向に延在する空間によって、開放弁１０から排出される排ガスを流通させる排ガス流路Ｓ３が形成される（図３及び図８参照）。

排ガス流路Ｓ３は、Ｘ軸方向において互いに反対側に位置する右端部２０（第１の端部）及び左端部２１（第２の端部）を有する。排ガス流路Ｓ３を流通する排ガスは、右端部２０又は左端部２１から電池モジュール１の外に排出される。右端部２０は、下面１２１ｂ、立設部１２７、及び第１カバー部材１２の下方に位置する電池セル２の上面によって形成される開口端である。また、左端部２１は、下面１４１ａ、立設部１４３、及び第３カバー部材１４の下方に位置する電池セル２の上面によって形成される開口端である。本実施形態では、監視ＥＣＵ１５が第１カバー部材１２上に配置されていることから、コネクタ受け部１５２Ａは、Ｘ軸方向において、左端部２１よりも右端部２０に近い位置に配置されている。

例えば、コネクタ受け部が排ガス流路の直上の位置において排ガス流路から排出される方向を向くように配置される場合、排ガス流路から排出される高温の排ガスがコネクタ受け部（及びコネクタ受け部に連結されるコネクタ）に与える影響が大きくなる。しかし、本実施形態では、図７に示すように、コネクタ受け部１５２Ａは、Ｙ軸方向を向いている。すなわち、コネクタ受け部１５２Ａは、排ガス流路Ｓ３から排ガスが排出される方向（Ｘ軸方向）に交差する方向を向いている。これにより、排ガス流路Ｓ３から排出される高温の排ガスがコネクタ受け部１５２Ａに連結されるコネクタＣに及ぼす熱影響が低減される。さらに、図８に示すように、コネクタ受け部１５２Ａは、Ｚ軸方向から見て、排ガス流路Ｓ３と重ならないように設けられている。これにより、排ガス流路Ｓ３を流通する排ガスがコネクタ受け部１５２Ａに連結されるコネクタＣに及ぼす熱影響も低減される。以上により、電池モジュール１によれば、監視ＥＣＵ１５に連結されるコネクタＣへの熱影響を低減できる。その結果、コネクタＣが熱に弱い材料（例えば樹脂）で形成されている場合であっても、コネクタＣの溶け落ち等の発生を抑制することができる。例えば、コネクタＣを形成する樹脂が高温下において溶け落ち、樹脂に保持されているピン同士が接触して短絡してしまうといった事態の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、バスバーカバー１１は、Ｘ軸方向に沿って配置された複数のカバー部材（第１カバー部材１２、第２カバー部材１３、及び第３カバー部材１４）を有する。このようにバスバーカバー１１が複数のカバー部材からなる場合、電池セル２の熱膨張によってカバー部材同士の接続部分に隙間が生じ、当該隙間から排ガス流路Ｓ３内の排ガスが流出するおそれがある。一方、本実施形態では、Ｚ軸方向から見て、コネクタ受け部１５２Ａに連結されるコネクタＣは、複数のカバー部材同士の接続部分と重ならない。具体的には、コネクタ受け部１５２Ａは、Ｚ軸方向から見て、第１カバー部材１２と第２カバー部材１３との接続部分（重複部１２８と重複部１３４とが重なる領域）と重ならないように配置されている。これにより、仮に第１カバー部材１２と第２カバー部材１３との接続部分に生じた隙間から排ガスが流出したとしても、当該排ガスがコネクタＣに直接吹き付けることを防止できる。その結果、電池セル２の熱膨張が生じた場合においても、コネクタＣへの熱影響を効果的に低減できる。

また、本実施形態では、第１カバー部材１２に設けられた立設部１２３，１２４，１２５によって、配線Ｈを収容するための収容空間Ｓ２が形成されている。このように、電池モジュール１によれば、第１カバー部材１２に設けられた立設部１２３，１２４，１２５によって配線Ｈを収容するための収容空間Ｓ２が形成されると共に、当該収容空間Ｓ２によって監視ＥＣＵ１５（すなわちコネクタ受け部１５２Ａ）と排ガス流路Ｓ３との距離を大きくすることができる。具体的には、このような収容空間Ｓ２が形成されない場合と比較して、少なくとも立設部１２３，１２４，１２５の高さ分だけ、監視ＥＣＵ１５と排ガス流路Ｓ３との距離を大きくすることができる。その結果、排ガス流路Ｓ３を流通する排ガスによるコネクタＣへの熱影響を一層低減できる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば図９に示すように、排ガス流路Ｓ３の右端部２０及び左端部２１のうち、コネクタ受け部１５２Ａから近い方の右端部２０は、排ガスが流出しないように塞がれていてもよい。一方、コネクタ受け部１５２Ａから遠い方の左端部２１は、排ガスが流出可能なように開放されていてもよい。図９に示す例では、第１カバー部材１２の一対の立設部１２７，１２７の右端部同士を接続するように下方に突出し、Ｙ軸方向に延在する板状部材である立設部１２９が設けられている。立設部１２９の高さ幅は、立設部１２７の高さ幅と等しくされている。これにより、排ガス流路Ｓ３の右端部２０は、立設部１２９によって塞がれている。なお、立設部１２９は、立設部１２７，１２７とは別部材であってもよいし、立設部１２７，１２７と一体形成された略Ｕ字状の部材の一部として形成されてもよい。

上記構成によれば、Ｘ軸方向に延在する排ガス流路Ｓ３の両端部（右端部２０及び左端部２１）のうちコネクタ受け部１５２Ａに近い方の右端部２０からの排ガスの流出を防ぐことができる。これにより、排ガス流路Ｓ３から流出された排ガスがコネクタＣに及ぼす熱影響を一層低減できる。

図１０は、第１カバー部材１２に代えて変形例に係る第１カバー部材１２Ａを採用した構成を示している。第１カバー部材１２Ａは、立設部１２７，１２７の代わりに立設部２０１，２０２を有する点で、第１カバー部材１２と相違する。立設部２０１は、前側の立設部１３３の右端部と接続し、立設部２０２に近付く方向に延在する立設部２０１ａと、立設部２０１ａにおける立設部２０２に対向する端部と接続し、Ｘ軸方向に延在する立設部２０１ｂとを有する。また、立設部２０２は、後側の立設部１３３の右端部と接続し、立設部２０１に近付く方向に延在する立設部２０２ａと、立設部２０２ａにおける立設部２０１に対向する端部と接続し、Ｘ軸方向に延在する立設部２０２ｂとを有する。

上記のように構成された立設部２０１，２０２により、立設部２０１ａ，２０１ｂと立設部２０２ａ，２０２ｂとの離間幅は、一対の立設部１３３，１３３の離間幅及び一対の立設部１４３の離間幅よりも小さくなっている。すなわち、排ガス流路Ｓ３のうち、第１カバー部材１２Ａの下面１２１ｂ側に形成される部分の流路幅は、他の部分（すなわち、第２カバー部材１３の下面１３１ａ側及び第３カバー部材１４の下面１４１ａ側に形成される部分）よりも小さくなっている。このように、排ガス流路Ｓ３のうち、監視ＥＣＵ１５が配置される第１カバー部材１２の下面１２１ｂ側に形成される部分の流路幅を小さくすることで、コネクタ受け部１５２Ａと排ガス流路Ｓ３とのＹ軸方向における距離を大きくすることができる。これにより、排ガス流路Ｓ３を流通する排ガスがコネクタ受け部１５２Ａに連結されるコネクタＣに及ぼす熱影響を一層低減することができる。

図１１の（ａ）は、第１カバー部材１２に代えて変形例に係る第１カバー部材１２Ｂを採用した構成を示している。第１カバー部材１２Ｂは、立設部２０２の代わりに上記実施形態と同様の立設部１２７を有する点で、第１カバー部材１２Ａと相違する。第１カバー部材１２Ｂによっても、コネクタ受け部１５２Ａと排ガス流路Ｓ３とのＹ軸方向における距離を大きくすることができる。

また、図１１の（ａ）に示す例では、排ガス流路Ｓ３の形状は、第１カバー部材１２の下面１２１ｂに設けられた一対の立設部（この例では立設部２０１，１２７）によって、Ｚ軸方向から見てコネクタ受け部１５２Ａと重ならないように規定されている。具体的には、排ガス流路Ｓ３のうちコネクタ受け部１５２Ａに近い側を絞って流路幅を狭くすることで、第１カバー部材１２に取り付けられる収容ケース１６の位置が、上記実施形態よりも後方にずらされている。すなわち、一対の立設部２０１，１２７によって排ガス流路Ｓ３の形状（流路幅等）を定めることで、監視ＥＣＵ１５の配置（すなわち第１カバー部材１２において収容ケース１６が取り付けられる位置）の自由度を向上させることができる。

図１１の（ｂ）は、第１カバー部材１２に代えて変形例に係る第１カバー部材１２Ｃを採用した構成を示している。第１カバー部材１２Ｃは、立設部１２７，１２７の代わりに立設部３０１，３０２を有する点で、第１カバー部材１２と相違する。立設部３０１は、立設部３０１ａと立設部３０１ｂとを有する。立設部３０２は、立設部３０２ａと立設部３０２ｂとを有する。立設部３０１ａは、前側の立設部１３３の右端部と接続し、右方向に向かうに連れて立設部３０２の立設部３０２ｂとのＹ軸方向における距離が小さくなるように、Ｘ軸方向に対して傾斜する方向に延在する。立設部３０１ｂは、立設部３０１ａに接続されてＸ軸方向に延在する。また、立設部３０２ａは、後側の立設部１３３の右端部と接続し、右方向に向かうに連れて立設部３０１の立設部３０１ｂとのＹ軸方向における距離が小さくなるように、Ｘ軸方向に対して傾斜する方向に延在する。立設部３０２ｂは、立設部３０２ａに接続されてＸ軸方向に延在する。

上記のように構成された立設部３０１，３０２により、排ガス流路Ｓ３のうち立設部３０１ａと立設部３０２ａとに挟まれた部分は、右方向に向かうに連れて徐々に先細りとなるテーパ状をなす。これにより、排ガス流路Ｓ３のうち立設部３０１ｂと立設部３０２ｂとに挟まれた部分の流路幅は、他の部分の流路幅よりも狭くされている。このように、流路幅を徐々に狭くする構成とすることで、排ガス流路Ｓ３を流通する排ガスがコネクタ受け部１５２Ａに連結されるコネクタＣに及ぼす熱影響を一層低減すると共に、排ガス流路Ｓ３内の排ガスの流通を円滑にすることができる。

また、バスバーカバー１１は、１つのカバー部材から構成されてもよいし、２つ又は４つ以上のカバー部材から構成されてもよい。

また、収容ケース１６では、ネジＮ３についても、ネジＮ４と同様に、下端部が底板部１８１の下面１８１ｂから突出していない構成を有するが、第１カバー部材１２と第２カバー部材１３との接続部分に位置しないネジＮ３については、下端部が底板部１８１の下面１８１ｂから突出していてもよい。

また、第１ケース部材１８と第１カバー部材１２とが締結部材で締結される位置、及び第１ケース部材１８と第２ケース部材１９とが締結部材で締結される位置は、適宜変更されてもよい。

１…電池モジュール、２…電池セル、７…ケース、１０…開放弁、１１…バスバーカバー、１２…第１カバー部材、１３…第２カバー部材、１５…監視ＥＣＵ、２０…右端部（第１の端部）、２１…左端部（第２の端部）、１２３，１２４，１２５…立設部、１２７，１３３，１４３，２０１，２０２，３０１，３０２…立設部、１５２Ａ…コネクタ受け部、Ｃ…コネクタ、Ｈ…配線、Ｓ２…収容空間、Ｓ３…排ガス流路。

Claims (4)

1. 電極組立体を収容するケース及び前記ケース内のガスを排出する開放弁をそれぞれ有する複数の電池セルと、
   前記複数の電池セルの前記開放弁が設けられた面を覆うカバーと、
   前記カバーを挟んで前記複数の電池セルとは反対側に配置され、前記電池セルの状態を監視する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記電池セルと電気的に接続される配線のコネクタが連結されるコネクタ受け部を有し、
   前記カバーと前記複数の電池セルとの間には、前記複数の電池セルの配列方向に延在し、前記開放弁から排出された排ガスを流通させる排ガス流路が形成されており、
   前記コネクタ受け部は、前記配列方向に交差する方向を向き、且つ、前記カバーと前記電池セルとが対向する方向から見て前記排ガス流路と重ならないように、設けられており、
   前記排ガス流路は、前記配列方向において互いに反対側に位置する第１の端部及び第２の端部を有し、
   前記コネクタ受け部は、前記第２の端部よりも前記第１の端部に近い位置に配置されており、
   前記排ガス流路における前記第１の端部側の流路幅は、前記排ガス流路における前記第２の端部側の流路幅よりも小さく、
   前記第１の端部及び前記第２の端部の各々は、前記排ガスが流出可能なように開放されている、
   電池モジュール。
2. 前記カバーは、前記配列方向に沿って配置された複数のカバー部材を有し、
   前記コネクタ受け部は、前記カバーと前記電池セルとが対向する方向から見て前記複数のカバー部材同士の接続部分と重ならないように、設けられている、
   請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記カバーは、前記カバーの前記電池セルに対向する内面に立設され、前記配列方向に延在する一対の立設部を有し、
   前記排ガス流路は、前記カバーの前記内面と、前記一対の立設部と、前記電池セルの前記開放弁が設けられた面とによって囲まれる、前記配列方向に延在する空間であり、
   前記排ガス流路の形状は、前記一対の立設部によって、前記カバーと前記電池セルとが対向する方向から見て前記コネクタ受け部と重ならないように規定されている、
   請求項１又は２に記載の電池モジュール。
4. 前記カバーは、前記カバーの前記制御装置に対向する外面に立設された立設部を有し、
   前記立設部によって、前記カバーの前記外面と前記制御装置との間に前記配線を収容するための収容空間が形成されている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池モジュール。

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