JP6842097B1 - 蓄電モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】軽量・小型でありながら、電解液の漏れの防止、耐水性・耐湿性、及び耐震性に優れた蓄電モジュールを提供する。【解決手段】上記課題解決のため、蓄電モジュールは1、充放電可能な蓄電素子と、電解液と、蓄電素子に接続された正極端子32及び負極端子33と、蓄電素子及び前記電解液を収納するとともに、正極端子の一端及び負極端子の一端が突出するように正極端子21及び負極端子22を収納する外装体23とを備えた蓄電セル2と、正極端子21の一端及び負極端子22の一端と、外装体23における正極端子21の一端の突出位置及び負極端子22の突出位置とを少なくとも覆うように形成された樹脂ポッティング部3と、を備えた、ことを特徴とする。【選択図】図2

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。
特許文献1で示すようなリチウムイオンキャパシタ等の蓄電セルを備えた蓄電モジュールは広く知られている。この様な蓄電モジュールは、近年、自動車等の乗り物や、ドローン、農業機器、ロボットといった多様な製品に電源装置として搭載されている。蓄電モジュールの蓄電セルは、異常が生じた際に内圧が極度に上昇しすぎることを防止するために、内圧の上昇時に外装体内の電解液を外装体から逃がすための構成を有する。例えば、外装体が、ラミネートフィルムを熱融着で封止したものであれば、熱融着部の一部を他の部分よりも低い温度として封止したり、安全弁を設ける等している。そして、特許文献1に記載の蓄電モジュールでは、漏れだした電解液を外部に漏らさないために、電解液の吸収部材を筐体内に備える。
特開2019−71377号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載の蓄電モジュールのように、電解液が筐体内から漏れ出さないような構成を備える場合には、当該構成が複雑になり易く、筐体のシール性も高める必要があるため、蓄電モジュールが大型で重量化し易い。上述したように、蓄電モジュールは近年多様な製品に搭載されているため、蓄電モジュールは小型で軽量なものが市場から要請されている。また、製品によっては、屋外での使用や振動の多い状況での使用が想定されるため、屋外での使用や振動の多い状況での使用によって、蓄電セルが異常をきたさないものが、市場から要請されている。
そこで、本発明の課題は、軽量・小型でありながら、電解液の漏れの防止、耐水性・耐湿性、防錆性及び耐震性に優れた蓄電モジュールを提供することである。
(1)上記課題を解決するために、本発明に係る蓄電モジュールは、充放電可能な蓄電素子と、電解液と、前記蓄電素子に接続された正極端子及び負極端子と、前記蓄電素子及び前記電解液を収納するとともに、前記正極端子の一端及び前記負極端子の一端が突出するように前記正極端子及び前記負極端子を収納する外装体とを備えた蓄電セルと、前記正極端子の一端及び前記負極端子の一端と、前記外装体における前記正極端子の一端の突出位置及び負極端子の一端の突出位置とを少なくとも覆うように形成された樹脂ポッティング部と、を備えた、ことを特徴とする。
上記(1)に記載の構成によれば、正極端子の一端及び前記負極端子の一端が樹脂ポッティング部で覆われている。このため、正極端子や負極端子に他の部材や異物等が接触することで、ショートする等を防止することができる。更に、外装体における正極端子の一端及び負極端子の一端の突出位置は電解液が漏洩しやすいが、これらの部位が樹脂ポッティング部で覆われているため、電解液が蓄電セルから漏れることを防止できる。更に、水や湿気が内部に侵入しやすい、外装体における正極端子の一端及び負極端子の一端の突出位置を樹脂ポッティング部で覆うことで、蓄電モジュールを防水性や防湿性、防錆性に優れたものとすることができる。更に、蓄電セルの一部が樹脂ポッティング部で覆われていることで、蓄電モジュールを耐震性に優れたものとすることができる。この様に、正極端子及び負極端子がショートし難く、防水性・防湿性、防錆性及び耐震性に優れているため、蓄電セルが異常を生じにくく、外装体の内圧が極度に上昇することを効果的に防止することができる。このため、樹脂ポッティング部によって覆うことで、外装体から電解液が漏れないようにしても、蓄電セルが破裂し難い。また、この様な効果を樹脂ポッティング部で蓄電セルを覆うという簡素な構成で実現できるため、蓄電モジュールの部品点数が少なくして小型かつ軽量にすることができる。これによって、軽量・小型でありながら、電解液の漏れの防止、耐水性、耐湿性、防錆性、及び耐震性に優れたものとすることができる。
(2)上記蓄電モジュールでは、前記外装体は、前記正極端子の一端が一方側から突出しかつ前記負極端子の一端が他方側から突出するように、又は、前記正極端子の一端が一方側から突出しかつ前記負極端子の一端が前記一方側における前記正極端子の一端の突出位置とは異なった位置から突出するようにように、前記正極端子及び前記負極端子を収納し、複数の前記蓄電セルが積層されて積層体を構成し、前記積層体における少なくとも一つの前記蓄電セルの前記正極端子の一端と他の前記蓄電セルの前記負極端子の一端とが溶接されることで、前記複数の蓄電セルが直列に接続され、前記樹脂ポッティング部は、前記溶接された正極端子の一端と負極端子の一端を覆うように形成されてもよい。
上記(2)の構成によれば、一つの蓄電セルの正極端子の一端と他の蓄電セルの負極端子の一端との溶接によって、正極端子と負極端子とが斜めに傾斜する場合がある。この場合には、正極端子と負極端子とが固定されていないと振動等によって動き、正極端子と負極端子との根本が破損し易くなる。上記構成によれば、樹脂ポッティング材によって、外装体における一方側及び他方側の部分と、溶接された正極端子の一端及び負極端子の一端が覆われるため、正極端子と負極端子とが振動等によって動かないように固定して、正極端子と負極端子との根本が破損することを防止することができる。また、正極端子と負極端子との根本の破損を防止するため、正極端子の一端と負極端子の一端との間を金属製の部材を介して電気的に接続することで正極端子と負極端子とが斜めに傾斜しないようにすることが従来行われているが、上記構成では、金属製の部材を介さず直接蓄電セルの正極端子の一端と負極端子の一端とを溶接すればよいため、蓄電モジュールを小型化(薄型化)することができる。
(3)上記(2)の蓄電モジュールは、ケースを更に備え、前記正極端子の一端及び前記負極端子の一端と、前記外装体における前記正極端子の一端の突出位置及び負極端子の一端の突出位置を樹脂モールドして前記樹脂ポッティング部で覆った樹脂モールド体が、ケースに収納されてもよい。
上記(3)の構成によれば、正極端子の一端及び負極端子の一端と、前記外装体における前記正極端子の一端の突出位置及び負極端子の一端の突出位置とを樹脂モールドして樹脂ポッティング部で覆った樹脂モールド体の状態で、ケース内に収納されているため、ケースから樹脂モールド体を着脱し易く、メンテナンスを行う場合に容易となる。
(4)上記(2)の蓄電モジュールでは、ケースを更に備え、前記積層体は、前記ケースの底部上に配置され、前記積層体に隣接するように、前記ケースの底部とは反対側に固定板が配置され、この固定板が前記ケースに固定されていてもよい。
上記(4)の構成によれば、固定板がケースに固定されることで、積層体をケースの底部と固定板とで挟んでケース内から出ないように固定することが出来る。この様に簡易な構成で複数の蓄電セルをケース内に固定することができる。
(5)上記(4)の蓄電モジュールでは、前記樹脂ポッティング部は、前記積層体と前記固定板とを覆ってもよい。
上記(5)の構成によれば、樹脂ポッティング部で積層体全体と固定板を覆うため、より樹脂ポッティング部によるシール性が高くなる。これによって、蓄電セルからの電解液の漏れ、防水性や防湿性を一層高くすることが出来る。また、積層体全体と固定板とを樹脂ポッティング部によっても、互いに固定することができ、積層体がケースから出ないように強固に固定することができる。
(6)上記(5)の蓄電モジュールでは、前記ケースに収納された前記積層体に電気的に接続されて前記複数の蓄電セルの過充電及び過放電を防止するための保護回路基板を更に備え、前記保護回路基板は、前記樹脂ポッティング部より上方に配置されてい
てもよい。
上記(6)の構成によれば、ケース内に樹脂ポッティング材を充填して樹脂ポッティング部を形成する際に、保護回路基板がその妨げにならず、樹脂ポッティング部を良好に形成することができる。さらに、保護回路基板も、樹脂ポッティング部で覆ってもよい。
(7)上記(6)の蓄電モジュールでは、前記保護回路基板の上方において前記保護回路基板に隣接するように、前記ケースの蓋部が配置され、この蓋部は前記ケースに固定されていてもよい。
上記(7)の構成によれば、蓋部がケースに固定されるだけで、蓋部と樹脂ポッティング部で保護回路基板を挟んで固定することができ、部品点数が少なく保護回路基板を固定することが出来る。これによって、安価かつ小型で軽量な蓄電モジュールを提供することができる。更に、ケース内における上方に保護回路基板が配置され、蓋部を開けることで、保護回路基板が露出するため、保護回路基板のメンテナンス等を容易に行うことができる。
(8)上記外装体は、ラミネートフィルムで形成されていてもよい。
外装体がラミネートフィルムで形成されている場合には、外装体における正極端子の一端及び負極端子の一端の突出する側(外装体の一方側及び外装体の他方側)の部位が意図的に、他の部位よりも電解液が漏洩し易いように形成されていることが多い。上記(8)の構成によれば、この様な電解液が漏洩し易い部分が樹脂ポッティング材で覆われているため、蓄電セルからの電解液の漏洩を効果的に防止することができる。
(9)上記蓄電セルは、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンバッテリーのいずれかであってもよい。
リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンバッテリーは何れも乗り物(車やドローン)等に搭載されることが多く、軽量で小型でありながら、屋外等の過酷な環境でも使用可能で長寿命な蓄電モジュールの提供が市場から要請されている。上記構成によって、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンバッテリーを蓄電セルとして用いた蓄電モジュールを、軽量で小型でありながら、屋外等の過酷な環境でも使用可能で長寿命にすることができる。
上記構成によれば、軽量・小型でありながら、電解液の漏れの防止、耐水性・耐湿性、防錆性、及び耐震性に優れた蓄電モジュールを提供することができる。
第1実施形態に係る蓄電モジュールの斜視図である。 内部構造を示した図1で示す蓄電モジュールの斜視図である。 図1で示す蓄電モジュールの平面図である。 図3で示す蓄電モジュールのA−A矢視断面図である。 図1で示す蓄電モジュールの分解図である。 第1実施形態の変形例に係る樹脂モールドの斜視図である。 第2実施形態に係る蓄電モジュールの斜視図である。 内部構造を示した図7で示す蓄電モジュールの斜視図である。 図7で示す樹脂モールドの斜視図である。 図9で示す樹脂モールドの前側面図である。 図10で示す樹脂モールドのB−B矢視断面図である。 第2実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法を示す模式図である。 第3実施形態に係る蓄電モジュールの分解図である。 第3実施形態に係る蓄電モジュールの断面図である。 図14で示すC−Cの位置での断面を矢印の方向から視認した第3実施形態に係る蓄電モジュールの断面図である。
(第1実施形態)
以下に図1から図5を用いて第1実施形態に係る蓄電モジュールを詳細に説明する。図1は、第1実施形態に係る面ファスナーの斜視図である。図1は、第1実施形態に係る蓄電モジュールの斜視図である。図2は、内部構造を示した図1で示す蓄電モジュールの斜視図である。図3は、図1で示す蓄電モジュールの平面図である。図4は、図3で示す蓄電モジュールのA−A矢視断面図である。なお、図4において、後述の配線5を破線で示すべきであるが、図面の視認のし易さを考慮して、実線で示している。図5は、図1で示す蓄電モジュールの分解図である。なお、図3の左側を蓄電モジュール1の左側、図3の右側を蓄電モジュール1の右側、図3の上側を蓄電モジュール1の後側、図3の下側を蓄電モジュールの前側、図3の手前側を蓄電モジュール1の上側、図3の奥側を蓄電モジュール1の下側とする。
第1実施形態に係る蓄電モジュール1は、ハイブリッド車両や電気自動車等の乗り物、ドローン、農業機器、ロボット等の多様な装置に電源装置として使用し得るものである。
〔第1実施形態に係る蓄電モジュールの構成〕
以下に、図1から図5を用いて、第1実施形態に係る蓄電モジュール1の構成を説明する。蓄電モジュール1は、充放電可能な蓄電セル2と、蓄電セル2の全体を覆うポッティング部3と、蓄電セル2及び樹脂ポッティング部3を収容する筐体4とを備える。蓄電セル2は、平面視で略四角形状を有し、充放電可能な蓄電素子(図略)と、電解液(図略)と、蓄電素子(図略)に接続された正極端子21及び負極端子22と、蓄電素子(図略)及び電解液(図略)を収納するとともに、正極端子21の一端及び負極端子22の一端が突出するように正極端子21及び22負極端子を収納する外装体23とを備える。第1実施形態では、蓄電セル2は、平面視で略四角形状を有するがその他の形状を採用することができる。第1実施形態では、正極端子21の一端が、外装体23の右方側及び左方側のうちの一方側から突出し、かつ負極端子22の一端がその他方側から突出するように、外装体23に正極端子21及び22負極端子が収納される。
第1実施形態では、複数の(例えば4個の)蓄電セル2が積層されて積層体20を構成する。まずは、積層体20を構成する蓄電セル2の構成を説明する。第1実施形態に係る蓄電モジュール1では、蓄電セル2は、リチウムイオンキャパシタである。もっとも、蓄電セル2は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンバッテリー等の他の充放電可能なものであってもよい。蓄電セル2は、上述したように、充放電可能な蓄電素子(図略)と電解液(図略)とを備える。蓄電素子(図略)は、平面視で略四角形状の正極(図略)と負極(図略)とがセパレータ(図略)を介して積層されて構成され、例えば、略直方体形状を有する。正極(図略)は、多孔性のアルミニウム箔等の集電箔に正極材料(例えば、活性炭等の正極活物質とバインダ樹脂等を混合したもの)を積層したシート状の部材である。なお、負極(図略)は、例えば多孔性の銅箔等の集電箔に負極材料(例えばグラファイト等の負極活物質とバインダ樹脂等を混合したもの)を積層したシート状のものである。セパレータは、絶縁体であり、織布、不織布又は合成樹脂微多孔膜等からなるシート状の部材である。
蓄電素子(図略)を構成する正極(図略)は、例えばアルミニウム等からなる金属箔又は金属板である正極端子21の根本が取り付けられることで、正極端子21と電気的に接続されている。また、負極(図略)は、銅等からなる金属箔又は金属板である負極端子22の根本が取り付けられることで、負極端子と電気的に接続されている。正極端子21の根本の取り付け位置も負極端子22の根本の取り付け位置も、略直方体形状の蓄電素子(図略)の側面となるが、互いに対向する側面に取り付けられている。これによって、正極端子21及び負極端子22は、反対方向に突出するように取り付けられている。なお、蓄電素子(図略)は、略直方体形状を有するものに限定されず、正極端子21及び負極端子22の取り付け位置も、互いに対向する側面に限定されない。正極端子21及び負極端子22が異なった方向に突出するように蓄電素子(図略)に取り付けられていればよい。
第1実施形態では、外装体23は、金属箔の表裏両面を合成樹脂によって被覆したラミネートフィルムであり、蓄電素子(図略)の周縁において当該合成樹脂が熱融着されている。なお、熱融着されている部分の内部に、電解液(図略)が封入されている。これによって、セル2は、蓄電素子(図略)が配置されている部分の厚みが熱融着部分の厚みよりも厚くなり、蓄電素子(図略)が配置されている部分の周縁から水平に鍔が出ているような形状を有する。なお、外装体23は必ずしもラミネートフィルムでなくてもよく、蓄電素子(図略)を封止可能なものであれば如何なるものを採用することもできる。正極端子21の先端及び負極端子22の先端は、外装体23から引き出されている。
次に、積層体20の構成を説明する。なお、積層体20において、各蓄電セル2と各蓄電セル2の正極端子21及び負極端子22を区別する場合、最も下に配置された蓄電セル2とその正極端子21及び負極端子22には「A」の添え字を付して、蓄電セル2A、正極端子21A及び負極端子22Aと記載する。下から2番目に配置された蓄電セル2とその正極端子21及び負極端子22には「B」の添え字を付して、蓄電セル2B、正極端子21B及び負極端子22Bと記載する。下から3番目に配置された蓄電セル2とその正極端子21及び負極端子22には「C」の添え字を付して、蓄電セル2C、正極端子21C及び負極端子22Cと記載する。下から4番目(最も上)に配置された蓄電セル2とその正極端子21及び負極端子22には「D」の添え字を付して、蓄電セル2D、正極端子21D及び負極端子22Dと記載する。
積層体20において、蓄電セル2A及び蓄電セル2Cは、その正極端子21A、21Cが左方向に突出するとともに、その負極端子22A、22Cが右方向に突出するように配置されている。また、蓄電セル2B及び蓄電セル2Dは、その正極端子21A、21Cが右方向に突出するとともに、その負極端子22A、22Cが左方向に突出するように配置されている。
積層体20における蓄電セル2Bの正極端子21Bの一端(先端)と蓄電セル2Aの負極端子22Aの一端(先端)とが溶接される。また、蓄電セル2Cの正極端子21Cの一端(先端)と蓄電セル2Bの負極端子22Bの一端(先端)とが溶接される。更に、蓄電セル2Dの正極端子21Dの一端(先端)と蓄電セル2Cの負極端子22Cの一端(先端)とが溶接される。これによって、積層体20を構成する複数の蓄電セル2が直列に接続される。この様に、正極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とが部材を介さずに直接溶接されているため、積層体20を軽量・薄型に構成することが出来る。なお、この様な直接溶接によって、正極端子21B、負極端子22A、正極端子21C、負極端子22B、正極端子21D、及び負極端子22Cはそれぞれ水平ではなく、根本から傾いている。
なお、第1実施形態では、正極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とが互いに直接溶接されているが、積層体20における少なくとも一つの蓄電セル2の正極端子21の一端と他の蓄電セル2の負極端子22の一端とが溶接されることで、複数の蓄電セル2が直列に接続されていればよい。すなわち、極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とのうちの何れか一つでも直接溶接されていればよい。
積層体20には、一端が配線コネクタ6に取り付けられた2つの配線5の他端が電気的に取り付けられている。2つの配線5のうち配線51の一端は、2個の接続端子を有する配線コネクタ6の一つの接続端子に取り付けられ、配線51の他端は、蓄電セル2Aの正極端子21Aに電気的に接続されている。2つの配線5のうち他の配線52の一端は、配線コネクタ6の他の一つの接続端子に取り付けられ、配線52の他端は、蓄電セル2Dの負極端子22Dに電気的に接続されている。この様に、配線コネクタ6及び配線5によって、積層体20は、乗り物、ドローン、農業機器、ロボット等の多様な装置に電気的に接続され、蓄電モジュール1はこれらの装置の電源装置となる。
樹脂ポッティング部3は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の樹脂ポッティング材料を固めて成り、略直方体形状を有し、内部に積層体20の全体と配線5における配線コネクタ6が取り付けられていない方の端部を覆う。なお、樹脂ポッティング部3は、略直方体形状を有するものに限定されず、積層体20と配線5を覆うことが出来れば如何なる形状を採用することができる。この様にして、樹脂ポッティング部3によって、正極端子21の一端及び負極端子22の一端と、外装体23における正極端子21の一端の突出位置及び負極端子22の一端の突出位置(外装体23における右方側及び左方側(本発明の「一方側及び他方側」))とを覆うことができる。正極端子21の一端及び負極端子22の一端、すなわち、外装体23から露出している部分が樹脂ポッティング部3に覆われているため、正極端子21や負極端子22に他の部材や異物等が接触することで、ショートする等を防止することができる。また、熱融着によって封止されたラミネートフィルムである外装体23は、正極端子21の一端及び負極端子22の一端の突出する側(外装体23の右側と左側)の部位は意図的に他の部位より封止が取れ易く形成されている場合がある。この様な場合には、この部位から電解液(図略)が漏洩しやすいが、この部位が樹脂ポッティング部3で覆われているため、電解液Cが蓄電セル2から漏れることを防止することが出来る。また、この部位から水や湿気が内部に侵入することを防止することができ、蓄電モジュール1を防水性や防湿性に優れたものとすることができる。更に、樹脂ポッティング部3によって、蓄電モジュール1の耐震性も良くなる。
ここで、蓄電セル2の一部でも樹脂ポッティング部3で覆われていると、蓄電モジュール1を耐震性に優れたものとすることができるが、第1実施形態では、積層体20の全体を樹脂ポッティング部3で覆っているため、電解液(図略)の漏れの防止効果、耐震性の効果、防水性・防湿性、防錆性の効果を一層高めることができる。
また、上述したように、極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とが溶接されているため、正極端子21B、負極端子22A、正極端子21C、負極端子22B、正極端子21D、及び負極端子22Cはそれぞれ水平ではなく、根本(図略の蓄電素子との取り付け位置)から傾いている。この様な、傾いている正極端子21と負極端子22とは、固定されていないと振動等によって動き(ぐらつき)、正極端子21と負極端子22との根本が破損し易くなる。しかしながら、第1実施形態に係る蓄電モジュール1では、樹脂ポッティング材3によって、正極端子21及び負極端子22と、外装体23における正極端子21及び負極端子22の取り付け側の部分とが覆われる。このため、正極端子21と負極端子22とが振動等によって動かないように固定して、正極端子21と負極端子22との根本が破損することを防止することができる。なお、正極端子21と負極端子22との根本の破損を防止するため、正極端子21の一端と負極端子の一端との間を金属製の部材を介して電気的に接続することで正極端子と負極端子22とが斜めに傾斜しないようにすることが従来行われているが、第1実施形態の構成では、金属製の部材を介さず直接蓄電セル2の正極端子21の一端と負極端子22の一端とを溶接できるため、蓄電モジュール1を小型化(薄型化)・軽量化することができる。
樹脂ポッティング部3は、樹脂モールド(射出成型)によって形成されている。具体的には、配線5を取り付けた状態の積層体20を金型(図略)に入れた状態で、当該金型(図略)に樹脂ポッティング材を充填し、所定時間経過することで樹脂ポッティング材が硬化して、樹脂ポッティング部3が形成される。なお、配線5を取り付けた状態の積層体20を樹脂ポッティング部3で覆ったものを、樹脂モールド体30と記載する。この様に、第1実施形態に係る蓄電モジュール1では、正極端子21の一端及び負極端子22の一端と、外装体23における正極端子21の一端の突出位置及び負極端子22の一端の突出位置とを樹脂モールドして樹脂ポッティング部3で覆った樹脂モールド体30が、筐体4に入れられる。この様に、積層体20を樹脂モールドして樹脂ポッティング部3で覆った樹脂モールド体30の状態で筐体4(ケース41)に収納されているため、筐体4から樹脂モールド体30を着脱し易く、メンテナンスを行う場合に容易となる。
筐体4は、略直方体形状を有し、底部411と側面412を有するケース41と、ケース41の開口を塞ぐ蓋部42とを有する。第1実施形態では、筐体4は、金属製であるが、樹脂製であってもよい。ケース41は、厚みを有する略四角形状の底部411が下に配置されて、その四辺から上方に延びるように側面412が起立した形状である。また、ケース41は、前及び後ろの側面412の上縁から内側に水平に伸びる屈曲部位4121を有する。ケース41は、その幅及び奥行きの寸法が同寸法であり、その高さの寸法が幅及び奥行きの寸法よりも短く形成されている。もっとも、ケース41は、他の形状を採用してもよい。ケース41の左右方向及び前後方向の寸法は、樹脂モールド体30を収納できるよう、樹脂モールド体30の寸法より若干大きく形成され、樹脂モールド体30を収納した状態で、樹脂モールド体30が前後左右に移動しないようにされていることが蓄電モジュール1の耐震性の観点から好ましい。左の側面412における後方の上角には、切り欠き部4122が形成され、この切り欠き部4122から配線コネクタ6が取り付けられた配線5の端部が引き出される。
蓋部42は、底部411と略一致する寸法に形成された厚みを有する略四角形状の部材であるが、ケース41の開口を塞ぐことが出来れば如何なる形状をも採用することができる。蓋部42には、前端及び後端に夫々2個のビス止め用の孔421が形成されている。この孔421を介してビス43によって、蓋部42がケース41における屈曲部位4121の取り付け孔4121Aに固定される。これによって、ケース41の開口に蓋部42が取り付けれられるようになっている。
〔第1実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法〕
第1実施形態に係る蓄電モジュール1の製造方法を以下に記載する。まず、複数個(4個)の蓄電セル2を積層してから、正極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とを溶接して、積層体20を製造する。この後、蓄電セル2Aの正極端子21Aに配線51の一端を溶着し、蓄電セル2Dの負極端子22Dに配線52の一端を溶着する。その後、配線51、52の他端に配線コネクタ6を接続してから、積層体20を金型内にいれる。なお、金型は、ケース41に合致した寸法のものを用意する。樹脂モールド体30の中央部に積層体20を配置するために、予め金型内に少量の樹脂ポッティング材を充填して所定時間経過させることで固めてから、積層体20を入れて、その上に更に樹脂ポッティング材を入れてもよい。その後、所定時間経過させることで、樹脂モールド体30が形成される。そして、金型成型等によって、ケース41(切り欠き部4122を形成した状態のケース41)及び蓋部42を製造する。そして、樹脂モールド体30をケース41に入れる。ここで、配線51、52が左側に位置するように、樹脂モールド体30がケース41に入れられ、配線51、52の配線コネクタ6が取り付けられた端部が、ケース41の切り欠き部4122に挿入される。これによって、配線51、52における配線コネクタ6が取り付けられた端部が、ケース41の外部に引き出される。そして、蓋部42がケース41の上部の開口を塞ぐように載せられて、ビス止め用の孔421を介して蓋部42の上方からビス43を屈曲部位4121の取り付け孔4121Aにねじ込む。これによって、蓋部42がケース41に固定されて、樹脂モールド体30を筐体4内に収納した蓄電モジュール1が製造される。
上述した第1実施形態に係る蓄電モジュール1の構成によれば、樹脂ポッティング部3によって、積層体20を覆うため、蓄電セル2の正極端子21や負極端子22に他の部材や異物が接触することによるショートや電解液(図略)の漏洩がし難く、防水性・防湿性、耐震性、及び防錆性に優れた蓄電モジュール1を提供することができる。この様に、正極端子21及び負極端子22がショートし難く、防水性・防湿性、及び耐震性に優れているため、蓄電セル2が異常を生じにくく、外装体23の内圧が極度に上昇することを効果的に防止することができる。このため、樹脂ポッティング部3によって覆うことで、外装体23から電解液が漏れないようにしても、蓄電セル2が破裂し難い。これによって、蓄電モジュール1を屋外等の過酷な環境でも使用可能で長寿命なものとすることができる。また、この様な効果を樹脂ポッティング部3で積層体20(蓄電セル2)を覆うという簡素な構成で実現できるため、部品点数が少なくなり、小型かつ軽量な蓄電モジュール1を提供することができる。これによって、屋外等の過酷な環境に耐えられ、かつ小型で軽量であるとの市場の要請にこたえることが出来、多様な製品に適用可能な蓄電モジュール1を提供することができる。
なお、第1実施形態に係る蓄電モジュール1は、その寸法や形状等を適宜変更することが出来るが、例えば、第1実施形態では、樹脂モールド体3の左側面から配線5(51、52)が突出しているが、樹脂モールド体3の他の部位から配線5(51、52)が突出してもよい。図6は、第1実施形態の変形例に係る樹脂モールド体1Aの斜視図である。図6で示すように、樹脂モールド体1Aの上面から配線5(51、52)が突出してもよい。この場合には、筐体4の側面42に切り欠き部4122を形成せずに、蓋部42に切り欠き部や孔部を形成して、この切り欠き部や孔部に、配線51、52における配線コネクタ6が取り付けられた端部を挿入して、個の端部をケース41の外部が引き出されるように形成されてもよい。
(第2実施形態)
〔第2実施形態に係る蓄電モジュールの構成〕
以下に図7から図11を用いて、第2実施形態に係る蓄電モジュールの構成を詳細に説明する。図7は、第2実施形態に係る蓄電モジュールの斜視図である。図8は、内部構造を示した図7で示す蓄電モジュールの斜視図である。図9は、図8で示す樹脂モールドの斜視図である。図10は、図9で示す樹脂モールドの前側面図である。図11は、図10で示す樹脂モールドのB−B矢視断面図である。
第2実施形態に係る蓄電モジュール1´も、第1実施形態に係る蓄電モジュール1と同様に、蓄電セル2と、樹脂ポッティング部3´とが、筐体4´に収納されて構成されている。また、第2実施形態に係る蓄電セル2、積層体20の構成も、第1実施形態に係る蓄電モジュール1の蓄電セル2及び積層体20の構成と同様である。すなわち、第2実施形態に係る蓄電セル2も、充放電可能な蓄電素子(図略)と、電解液(図略)と、蓄電素子(図略)に接続された正極端子21及び負極端子22と、蓄電素子(図略)及び電解液(図略)を収納するとともに、正極端子21の一端及び負極端子22の一端が突出するように正極端子21及び負極端子22を収納する外装体23とを備えている。なお、外装体23は、第1実施形態と同様に、正極端子21の一端が一方側から突出し、かつ負極端子22の一端が他方側から突出するように正極端子21及び負極端子22を収納する。また、第2実施形態に係る積層体20も、複数の前記蓄電セル2が積層されて構成されている。そして、第2実施形態に係る積層体20でも、正極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とが溶接されていることで(少なくとも一つの蓄電セル2の正極端子21の一端と他の蓄電セル2の負極端子22の一端とが溶接されることで)、複数の蓄電セル2が直列に接続されている。なお、図7から図11において、第1実施形態と同じ符号が付されている部材は、第1実施形態の部材と同じ構成を有する。
また、第2実施形態に係る蓄電モジュール1´も、第1実施形態に係る蓄電モジュール1と同様に、樹脂ポッティング部3´を備える。そして、樹脂ポッティング部3´が、正極端子21の一端及び負極端子22の一端(溶接された正極端子の一端と負極端子の一端を含む)と、外装体23の正極端子21の一端の突出位置及び負極端子22の一端の突出位置を覆うように形成されている。更に、第1実施形態では、筐体4が略直方体形状であり、ケース41と蓋部42とを有するが、第2実施形態でも同様に、筐体4´が略直方体形状であり、ケース41´と蓋部42´とを有する。
第2実施形態に係る蓄電モジュール1´が、第1実施形態に係る蓄電モジュール1と相違する点は次のようなものである。(i)第1実施形態では、樹脂ポッティング部3が積層体20の全体を覆うが、第2実施形態では、樹脂ポッティング部3´が積層体20の一部分のみを覆う点が異なる。これによって、第2実施形態に係る樹脂モールド体30´の構成が、第1実施形態に係る樹脂モールド体30の構成と異なる。(ii)第1実施形態に係る蓄電モジュール1では、蓋部42が上方を向くように筐体4が配置されているが、第2実施形態に係る蓄電モジュール1´では、蓋部42´が左方を向くように配置される点が異なる。(iii)第1実施形態では、2つの配線5を引き出すための切り欠き部4122がケース41(左の側面412における後方の上角)に形成されているが、第2実施形態では、切り欠き部4122に代えて切り欠き部422が、蓋部42´の下角における真ん中に形成されている点が異なる。(iv)第1実施形態に係る蓄電モジュール1では、複数の蓄電セル2の積層方向が上下方向になるように積層体20が配置されるが、第2実施形態に係る蓄電モジュール1´では、複数の蓄電セル2の積層方向が前後方向になるように積層体20が配置される点が異なる。
以下に上述した第2実施形態に係る蓄電モジュール1´における、第1実施形態に係る蓄電モジュール1との相違点について詳細に説明する。第1実施形態では、積層体20の全体を覆うことで、樹脂ポッティング部3´は、正極端子21の一端及び負極端子22の一端と、外装体23における一方側(右方側)及び他方側(左方側)の部分を少なくとも覆うことが出来るようになっている。これに対して、第2実施形態では、樹脂ポッティング部3´は、積層体20における正極端子21及び負極端子22が突出している側(上方側及び下方側)の部分のみを覆うことで、同様の効果を有する。より具体的に説明すると、樹脂ポッティング部3´は、二つの樹脂ポッティングパーツ31からなる。第2実施形態では、積層体20は、上述したように前後方向に複数の蓄電セル2が積層され、これによって、正極端子21及び負極端子22が、外装体23の上方及び下方の何れかから突出する(延びる)ように配置される。
二つの樹脂ポッティングパーツ31のうちの一つに積層体20の下部を内包させて、積層体20の下部をこの一つの樹脂ポッティングパーツ31で覆う。更に、二つの樹脂ポッティングパーツ31のうちの他の一つに、積層体20の上部を内容させて、積層体20の下部をこの一つの樹脂ポッティングパーツ31で覆う。これによって、正極端子21の一端及び負極端子22の一端と、外装体23における一方側(上方側)及び他方側(下方側)の部分を少なくとも覆うように形成されている。このため、第2実施形態では、樹脂モールド体30´は、積層体20における上部及び下部にのみ樹脂ポッティング部3´がモールディングにより形成された形状を有する。すなわち、樹脂モールド体30´は、積層体20における上下方向における中央部分には、樹脂ポッティング部3´が形成されていない形状を有する。この様にして、樹脂モールド体30´は、正極端子21の一端及び負極端子22の一端と、外装体23における一方側(上方側)及び他方側(下方側)の部分を樹脂モールドして樹脂ポッティング部3´で覆ったものとなる。
第2実施形態に係る樹脂モールド体30´は、第1実施形態に係る樹脂モールド体30と同様の構成によって、配線コネクタ6が取り付けられた配線5を備える。配線5が樹脂モールド体30´の下左部に位置するように、樹脂モールド体30´は、筐体4´内に収納され、配線5が筐体4´の下左部から引き出される。より具体的に説明すると、
蓋部42´の切り欠き部422から2つの配線5が引き出される。なお、筐体4が、その幅及び奥行きの寸法が同寸法であり、その高さ方向の寸法が幅及び奥行き方向の寸法よりも短いが、第2実施形態では、筐体4´の形状が、その幅及び奥行きの寸法が異なり(奥行きの寸法の方が短い)、その高さの寸法が幅及び奥行きの寸法よりも大きく形成されている点も異なる。もっとも、筐体4´の寸法等は適宜変更することが出来る。
〔第2実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法〕
第2実施形態に係る蓄電モジュール1´の製造方法を以下に記載する。積層体20を第1実施形態と同様の方法で製造し、第1実施形態と同様の方法で、積層体20に2つの配線5を電気的に接続して、配線5に配線コネクタ6を接続する。ここで、第1実施形態に係る蓄電モジュール1の製造方法とは、樹脂モールド体30´の製造のために使用する金型が異なる。例えば、図12で示すような、金型100を用意する。金型100は、2つの金型部材100A、100Bに分割可能である。樹脂ポッティング部3´は、2つの樹脂ポッティングパーツ31からなるので、夫々の樹脂ポッティングパーツ31について一つの金型100を用意する。金型部材100Aと金型部材100Bで積層体20の上部及び下部を夫々挟むようにして、二つの金型100を積層体20に取り付けて、各金型100内に、樹脂ポッティング材を充填する。その後、所定時間経過させて樹脂ポッティング材を硬化させて、金型部材100A及び金型部材100Bを取り外すことで、積層体100の上部及び下部を樹脂ポッティングパーツ31で覆うことが出来る。この様にして、樹脂モールド体30´を製造することができる。射出成型によって樹脂モールド体30´を製造する方法を上述したが、他の方法によって樹脂モールド体30´を製造することができる。他の方法としては、容器を用意して、容器の中に積層体20の下部分を配置した状態で樹脂ポッティング材を容器に充填する。その後、所定時間を経過させることで樹脂ポッティング材を硬化させてから、容器から積層体20を取り出すことで、2つの樹脂ポッティングパーツ31のうちの一方を製造する。その後、容器の中に積層体20の上部分を配置した状態で樹脂ポッティング材を容器に充填する。その後、所定時間を経過させることで樹脂ポッティング材を硬化させてから、容器から積層体20を取り出すことで、2つの樹脂ポッティングパーツ31のうちの他の一方を製造する。この方法によっても、樹脂モールド体30´を製造することができる。
金型成型等によってケース41´及び蓋部42´(切り欠き部422を形成した状態の蓋部42´)を製造する。そして、樹脂モールド体30´をケース41´に入れる。ここで、配線51、52が左下に位置するように、樹脂モールド体30´がケース41に入れられ、配線51、52の配線コネクタ6が、蓋部42´の切り欠き部422内に嵌るように、蓋部42´がケース41の左部の開口を塞ぐように載せられて、ビス止め用の孔421を介して蓋部42の左方からビス43を屈曲部位4121にねじ込む。これによって、蓋部42´がケース41´に固定されて、樹脂モールド体30´を筐体4´内に収納した蓄電モジュール1が製造される。
上述した第2実施形態に係る蓄電モジュール1´の構成によれば、樹脂ポッティング部3´によって、積層体20の一部(下部及び上部)を覆うため、第1実施形態に係る蓄電モジュール1と同様の効果を奏する。具体的には、蓄電セル2の正極端子21や負極端子22に他の部材や異物が接触することによるショートや電解液(図略)の漏洩がし難く、防水性・防湿性、耐震性、及び防錆性に優れた蓄電モジュール1´を提供することができる。これによって、樹脂ポッティング部3´で積層体20(蓄電セル2)を覆うという簡素な構成で、蓄電モジュール1´を屋外等の過酷な環境でも使用可能で長寿命なものとすることができる。また、この様な効果を樹脂ポッティング部3´で積層体20(蓄電セル2)を覆うという簡素な構成で実現できるため、部品点数が少なくなり、小型かつ軽量な蓄電モジュール1´を提供することができる。更に、第2実施形態に係る蓄電モジュール1´では、積層体20の一部しか樹脂ポッティング部3´で覆わないため、積層体20の全体を樹脂ポッティング部3´で覆う第1実施形態の蓄電モジュール1と比較して、より一層軽量でコストの安い蓄電モジュール1´を提供することができる。
(第3実施形態)
〔第3実施形態に係る蓄電モジュールの構成〕
以下に図13から図15を用いて、第2実施形態に係る蓄電モジュールの構成を詳細に説明する。図13は、第3実施形態に係る蓄電モジュールの分解図である。図14は、第3実施形態に係る蓄電モジュールの断面図である。図15は、図14で示すC−Cの位置での断面を矢印の方向から視認した第3実施形態に係る蓄電モジュールの断面図である。なお、図15においては、図面の視認し易さのために配線5を省略している。
第3実施形態に係る蓄電モジュール1″も、第1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1、1´と同様に、蓄電セル2と、樹脂ポッティング部3″とが、筐体4″に収納されて構成されている。また、第2実施形態に係る蓄電セル2、積層体20の構成も、第1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1、1´の蓄電セル2及び積層体20の構成と同様である。すなわち、第2実施形態に係る蓄電セル2も、充放電可能な蓄電素子(図略)と、電解液(図略)と、蓄電素子(図略)に接続された正極端子21及び負極端子22と、蓄電素子(図略)及び電解液(図略)を収納するとともに、正極端子21の一端が一方側から突出し、かつ負極端子22の一端が他方側から突出するように正極端子21及び負極端子22を収納する外装体23とを備えている。また、第2実施形態に係る積層体20も、複数の前記蓄電セル2が積層されて構成されている。そして、第2実施形態に係る積層体20でも、正極端子21Bの先端と負極端子22Aの先端、正極端子21Cの先端と負極端子22Bの先端、正極端子21Dの先端と負極端子22Cの先端とが溶接されていることで(少なくとも一つの蓄電セル2の正極端子21の一端と他の蓄電セル2の負極端子22の一端とが溶接されることで)、複数の蓄電セル2が直列に接続されている。なお、図13から図15において、第1実施形態又は第2実施形態と同じ符号が付されている部材は、第1実施形態又は第2実施形態の部材と同じ構成を有する。
また、第3実施形態に係る蓄電モジュール1″も、第1実施形態に係る蓄電モジュール1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1´と同様に、樹脂ポッティング部3´を備え、そして、樹脂ポッティング部3″が、正極端子21の一端及び負極端子23の一端(溶接された正極端子21の一端と負極端子23の一端を含む)と、外装体23における正極端子21の一端の突出位置及び負極端子23の一端の突出位置を覆うように形成されている。更に、第1及び第2実施形態では、筐体4、4´が略直方体形状であり、ケース41、41´と蓋部42、42´とを有するが、第3実施形態でも同様に、筐体4’′が略直方体形状であり、ケース41″と蓋部42″とを有する。
第3実施形態に係る蓄電モジュール1″が、第1実施形態に係る蓄電モジュール1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1´と相違する点は次のようなものである。(i)第1及び第2実施形態では、予め樹脂モールド体30、30´が製造されて、樹脂モールド体30、30´を筐体4、4´に収納することで、蓄電モジュール1、1´が製造される。これに対して、第3実施形態では、積層体20を筐体4″に収納して取り付けた状態で、樹脂ポッティング材を筐体4″に流し込むことで、筐体4″内で樹脂ポッティング部3が製造される。(ii)第1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1、1´は、複数の蓄電セル2の過充電及び過放電を防止するため等の保護回路基板7(バッテリーマネジメントシステム基板)を備えないが、第3実施形態に係る蓄電モジュール1″は、保護回路基板7を備える点が相違する。(iii)第3実施形態では、第1及び第2実施形態とは異なり、蓋部42″が、保護回路基板7の取り付け可能な構造を有する。
以下に上述した第3実施形態に係る蓄電モジュール1″における、第1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1、1´との相違点について詳細に説明する。第1実施形態では、上述したように、積層体20が、筐体4″に取り付けられている。以下に、積層体20の取り付け構造を説明する。まず、筐体4″の形状について説明する。筐体4″は、第1実施形態に係る蓄電モジュール1の筐体4と次の点を除き同じ形状を有する。、筐体4のケース41は、前及び後ろの側面412の上縁から内側に水平に伸びる屈曲部位4121を有するが、筐体4″のケース41″は、屈曲部位4121に代えて、底面412″の前縁から起立する2つの第1起立部材4111及び後縁から起立する2つの第1起立部材4111を有する。前縁から起立する2つの第1起立部材4111は、底面412″の左端部及び右端部に形成され、前側面412″に沿うようにして前側面412″と一体的に形成されている。後縁から起立する2つの第1起立部材4111は、底面412″の左端部及び右端部に形成され、後側面412″に沿うようにして後側面412″と一体的に形成されている。第1起立部材4111の上端には、蓋部41″を取り付けるための取り付け孔4111Aが形成されている。更に、底面412″における第1起立部材4111より内側には、前縁から起立する2つの第2起立部材4112が、前側面412″に沿うようにして前側面412″と一体的に形成されている。また、底面412″における第1起立部材4111より内側には、後縁から起立する2つの第2起立部材4112が、後側面412″に沿うようにして後側面412″と一体的に形成されている。第2起立部材4112の上端には、後述の固定板8を取り付けるための取り付け孔4112Aが形成されている。
積層体20は、ケース41″の底面412″(底部)上に配置され、積層体20に隣接するように、ケース41″の底面412″(底部)とは反対側に、例えば樹脂製で平板状の固定板8が配置され、この固定板8がケース41″に固定されている。なお、固定板8は、樹脂製でなく金属製であってもよい。より具体的に接続すると、固定板8は、平面視において中央部に略四角形の孔81が形成された略四角形の部材であり、孔81内に積層体20における中央の膨らんだ部分(図略の蓄電素子が配置されている部分)がはめ入れられる。なお、固定板8の形状は、四角形に限定されず、孔81も必ずしも形成されなくてもよい。その上で、固定板8の前縁及び後縁に夫々2つ形成されたビス止め用の孔82を介して、ビス83によってケース41″の第2起立部材4112の取り付け孔4112Aに固定される。この様に、固定板8がケース41″に固定されることで、積層体20をケース41″の底面412″と固定板8とで挟んでケース内41″から出ないように固定することが出来る。この様に簡易な構成で複数の蓄電セル2をケース41″内に固定することができる。
第3実施形態では、樹脂ポッティング部3″は、積層体20の全体と固定板8とを覆うように形成されている。より具体的には、樹脂ポッティング部3″は、ケース41″内において底面412″から所定の位置(充填位置)に亘って形成されている。なお、この充填位置は、固定板8の配置位置より上方の位置である。なお、図14の斜線で示す位置が樹脂ポッティング部3″が形成されている位置を示している。この様に、樹脂ポッティング部3″で積層体20の全体と固定板8を覆うため、より樹脂ポッティング部3″によるシール性が高くなる。これによって、蓄電セル2からの電解液(図略)の漏れ、防水性や防湿性を一層高くすることが出来る。また、積層体20の全体と固定板8とを樹脂ポッティング部3″によっても、互いに固定することができ、積層体20がケース41″から出ないように強固に固定することができる。
積層体20に接続されている2つの配線5(51、52)は、その一端が樹脂ポッティング部3″から引き出されている。そして、ケース41″内において、樹脂ポッティング部3″より上方に保護回路基板7が配置され、保護回路基板7は、2つの配線2の他端に電気的に接続されることで、積層体20に電気的に接続される。この構成によれば、ケース41″内に樹脂ポッティング材を充填して樹脂ポッティング部3″を形成する際に、保護回路基板7がその妨げにならず、樹脂ポッティング部3″を良好に形成することができる。
保護回路基板7は、蓋部42Cの下面にビス止め等によって固定されている。この様にして、保護回路基板7の上方において保護回路基板7に隣接するように、ケース41″の蓋部42″が配置され、この蓋部42″はケース41″に固定されている。蓋部42″は、ビス止め用の孔421を介して、ビス43によって筐体4″の第2起立部材4112の取り付け孔4112Aに固定される。蓋部42″がケース41″に固定されるだけで、蓋部42″と樹脂ポッティング部3″との間に保護回路基板7を取り付けることができ、部品点数が少なく保護回路基板7を固定することが出来る。これによって、安価かつ小型で軽量な蓄電モジュール1″を提供することができる。更に、ケース41″の上方に保護回路基板7が配置され、蓋部42″を開けることで、保護回路基板7が露出するため、保護回路基板7のメンテナンス等を容易に行うことができる。
なお、保護回路基板7には、配線5A(51A、52A)の一端が電気的に接続されている。配線5A(51A、52A)の他端は、配線コネクタ6が電気的に接続されており、配線コネクタ6が接続された配線5Aの端部は、切り欠き部4122から筐体4″の外部に引き出される。なお、蓋部42″は、その左縁から上方に起立して左方に突出する突出部位423を有するとともに、その右縁から上方に起立して右方に突出する突出部位423を有する。これらの突出部位323には、3つの孔4231が略等間隔に形成されている。これらの孔4231を介して、ビス等で他の装置に取り付けることが出来るようになっている。
〔第3実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法〕
第3実施形態に係る蓄電モジュール1″の製造方法を以下に記載する。積層体20を第1及び第2実施形態と同様の方法で製造し、第1及び第2実施形態と同様の方法で、積層体20に2つの配線5を電気的に接続する。なお、配線5に配線コネクタ6を接続しない。そして、積層体20をケース41″の底面411″の上に配置して、積層体20をケース41″内に収納する。積層体20の上に固定板8を配置して、固定板8が、ビス止め用の孔82を介して、ビス83によって筐体4″の第2起立部材4112の取り付け孔4112Aに固定される。この状態で、樹脂ポッティング材をケース41″に充填する。ここで、固定板8より上方の位置(充填位置)まで、樹脂ポッティング材を充填し、かつ、配線5の一端が樹脂ポッティング材の充填部分より上方に位置するようにする。これによって、樹脂ポッティング部3″をケース41″の底面411″から充填位置に亘って形成することができる。
その後、蓋部42″の下面に保護回路基板7をビス止めによって取り付けてから、配線5(51、52)の一端を保護回路基板7に電気的に接続する。また、配線5A(51A、52A)の一端を保護回路基板7に電気的に接続する。配線コネクタ6が取り付けられた配線5Aの端部が切り欠き部4122からケース41″に引き出されるようにして、蓋部42″は、ビス止め用の孔421を介して、ビス43によって筐体4″の第1起立部材4111の取り付け孔4111Aに固定される。これによって、蓋部42″がケース41″に固定されて、蓄電モジュール1″が製造される。
上述した第3実施形態に係る蓄電モジュール1″の構成によれば、樹脂ポッティング部3´によって、積層体20を覆うため、第1及び第2実施形態に係る蓄電モジュール1、1´と同様の効果を奏する。具体的には、蓄電セル2の正極端子21や負極端子22に他の部材や異物が接触することによるショートや電解液(図略)の漏洩がし難く、防水性・防湿性、防錆性、及び耐震性に優れた蓄電モジュール1″を提供することができる。これによって、樹脂ポッティング部3で積層体20(蓄電セル2)を覆うという簡素な構成で、蓄電モジュール1″を屋外等の過酷な環境でも使用可能で長寿命なものとすることができる。また、この様な効果を樹脂ポッティング部3″で積層体20(蓄電セル2)を覆うという簡素な構成で実現できるため、部品点数が少なくなり、小型かつ軽量な蓄電モジュール1″を提供することができる。更に、第3実施形態に係る蓄電モジュール1″では、簡単な構成で一層強固に積層体20をケース41″に取り付けることが出来る。また、蓋部42″が保護回路基板7の取り付け部材を兼ねるため、保護回路基板7を備えながらも部品点数が少なく蓄電モジュール1″を構成することができる。
上述した本実施形態は、本発明を適用した実施形態の一例であり、適宜材料、個数、配置等の構成を変更することが出来る。
(1)第1から第3の実施形態に係る蓄電モジュール1、1´、1″では、積層体20において、正極端子21と負極端子22とが直接溶接されていたが、他部材を介在して溶接してもよい。また、複数の蓄電セル2を積層した積層体20を搭載していたが、複数の蓄電セル2を必ずしも積層する必要はなく、複数の蓄電セル2を水平方向に並べて配置してもよい。また、蓄電モジュール1、1´、1″に搭載される蓄電セル2の数は、4個に限定されず、4個より多い又は4個より少ない数の蓄電セル2を搭載してもよい。単一の蓄電セル2を搭載する構成であってもよい。
(2)第1から第3の実施形態に係る蓄電モジュール1、1´、1″に係る筐体4、4´、4″の形状は適宜変更することができ、例えば、切り欠き部4122、422に代えて、孔が形成されていてもよい。
(3)第1から第3の実施形態に係る蓄電モジュール1、1´、1″に係る筐体4、4´、4″では、外装体23の右方側及び左方側、又は上方側及び下方側のうちの何れか一方側(本発明の「一方側」)から正極端子21の一端が突出し、その他方側から負極端子22の一端が突出しているが、この限りではない。外装体23の右方側、左方側、前方側、後方側のうちの何れか一方側から正極端子21の一端が突出し、その他方側から負極端子22の一端が突出していればよい。また、一方側における別の位置から正極端子21の一端及び負極端子22の一端が又は、正極端子21の一端が外装体23の一方側から突出しかつ負極端子22の一端が一方側における正極端子21の一端の突出位置とは異なった位置から突出してもよい。例えば、蓄電セル2の左方側において、正極端子21及び負極端子22が並んで突出するように、蓄電セル2が形成されてもよい。この場合には、積層体20を構成する際に、蓄電セル2Aにおいては正極端子21が前方、負極端子22が後方に配置され、蓄電セル2Aの上に配置される蓄電セル2Bにおいては正極端子21が後方、負極端子22が前方に配置されといったように、正極端子21と負極端子22が交互に上下方向に配置される。この状態において、積層体20における少なくとも一つの蓄電セル2の正極端子21の一端と他の蓄電セル2の負極端子22の一端とが溶接されることで、複数の蓄電セル2が直列に接続される。そして、樹脂ポッティング部3、3´、3″は、溶接された正極端子21の一端と負極端子22の一端を覆うように形成される。
(4)図14で示す、第3実施形態に係る蓄電モジュール1における、樹脂ポッティング部3″の形成位置(充填位置)は、あくまで一例であり、より上方又は下方であってもよい。
1、1´、1″ 蓄電モジュール
2 蓄電セル
20 積層体
3、3´、3″ 樹脂ポッティング部
30、30´ 樹脂モールド体
4、4´、4″ 筐体
41、41´、41″ ケース
42、42´、42″ 蓋部
7 保護回路基板
8 固定板

Claims (7)

  1. 充放電可能な蓄電素子と、電解液と、前記蓄電素子に接続された正極端子及び負極端子と、前記蓄電素子及び前記電解液を収納するとともに、前記正極端子の一端及び前記負極端子の一端が突出するように前記正極端子及び前記負極端子を収納する外装体とを備えた蓄電セルと、
    前記正極端子の一端及び前記負極端子の一端と、前記外装体における前記正極端子の一端の突出位置及び負極端子の一端の突出位置とを少なくとも覆うように形成された樹脂ポッティング部と、
    ケースと、を備え、
    複数の前記蓄電セルが積層されて積層体を構成し、
    前記積層体は、前記ケースの底部上に配置され、
    前記積層体に隣接するように、前記ケースの底部とは反対側に固定板が配置され、前記積層体を前記ケースの底部と前記固定板とで挟んだ状態で、この固定板が前記ケースに固定されており、
    前記樹脂ポッティング部は、前記積層体と前記固定板とを覆い、
    前記外装体は、金属箔の表裏両面を合成樹脂によって被覆したラミネートフィルムであり、前記蓄電素子の周縁において当該合成樹脂が熱融着されており、
    前記蓄電セルは、前記蓄電素子が配置されている部分の厚みが前記熱融着の部分の厚みよりも厚くなり、前記蓄電素子が配置されている部分の周縁から水平に鍔が出ているような形状を有し、
    前記積層体は、前記複数の蓄電セルにおける前記蓄電素子が配置されている部分が高さ方向に並ぶように配置されることで、平面視において中央に膨らんだ部分を有し、
    前記固定板は、平面視において中央部に孔が形成された部材であり、前記孔内に前記積層体における前記膨らんだ部分がはめ入れられた、
    ことを特徴とする蓄電モジュール。
  2. 前記ケースの底面には、高さ方向に起立し、上端に取り付け用孔が形成された起立部材が形成され、前記固定板に形成されたビス止め用孔を介して、ビスによって前記取り付け用孔に前記固定板が固定される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電モジュール。
  3. 前記固定板は、金属製である、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電モジュール。
  4. 前記外装体は、前記正極端子の一端が一方側から突出しかつ前記負極端子の一端が他方側から突出するように、又は、前記正極端子の一端が一方側から突出しかつ前記負極端子の一端が前記一方側における前記正極端子の一端の突出位置とは異なった位置から突出するように、前記正極端子及び前記負極端子を収納し、
    前記積層体における少なくとも一つの前記蓄電セルの前記正極端子の一端と他の前記蓄電セルの前記負極端子の一端とが溶接されることで、前記複数の蓄電セルが直列に接続された、
    ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の蓄電モジュール。
  5. 前記ケースに収納された前記積層体に電気的に接続されて前記複数の蓄電セルの過充電及び過放電を防止するための保護回路基板を更に備え、
    前記保護回路基板は、前記樹脂ポッティング部より上方に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の蓄電モジュール。
  6. 前記保護回路基板の上方において前記保護回路基板に隣接するように、前記ケースの蓋部が配置され、この蓋部は前記ケースに固定されている、
    ことを特徴とする請求項5に記載の蓄電モジュール。
  7. 前記蓄電セルは、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンバッテリーのいずれかである、
    ことを特徴とする請求項1からの何れかに記載の蓄電モジュール。
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