JPWO2013179796A1 - 蓄電モジュールおよび蓄電モジュールの固定構造 - Google Patents

Abstract

蓄電モジュール（Ｍ）は、積層方向に積層された複数の蓄電セル（１１）の積層方向両端に一対のエンドプレート（１４）を重ね合わせ、蓄電セル（１１）との間に絶縁性のインシュレータ（１８）を挟持したフレーム（１５）で一対のエンドプレート（１４）を接続して構成される。蓄電セル（１１）の表面に発生した結露水がインシュレータ（１８）に沿って流れてエンドプレート（１４）に接触すると液絡が発生する可能性があるが、蓄電モジュール（Ｍ）の搭載状態においてインシュレータ（１８）は積層方向に交差する方向に延びる第１リブ（１８ｆ）を備えるので、インシュレータ（１８）に付着した結露水は第１リブ（１８ｆ）に阻止されてエンドプレート（１４）に向かって流れることができず、蓄電セル（１１）が結露水を介してエンドプレート（１４）に液絡するのを防止することができる。また結露水はインシュレータ（１８）から下方に流れて排出されるため、蓄電セル（１１）間の液絡も防止することができる。

Description

本発明は、積層方向に積層された複数の蓄電セルと、前記蓄電セルの積層方向両端に重ね合わされた一対のエンドプレートと、両端の締結部にて前記一対のエンドプレートに接続されたフレームと、前記フレームおよび前記蓄電セル間に挟持された絶縁性のインシュレータとを備える蓄電モジュールと、その蓄電モジュールの固定構造とに関する。

複数の蓄電セルを積層したものの積層方向両端に一対のエンドプレートを重ね合わせ、両エンドプレートを金属製の拘束バンド（フレーム）で接続して蓄電モジュールを組み立てる際に、蓄電セルとフレームとの間に絶縁体製のトレイを介在させることで、蓄電セルがフレームを介して車体に液絡するのを防止するものが、下記特許文献１により公知である。

日本特開２０１２−０１４９６２号公報

しかしながら、上記従来のものは、蓄電セルに発生した結露水がトレイに溜まり、蓄電セルの下端が結露水に浸かることで蓄電セル間の液絡が発生し、蓄電セルのケースが腐食する可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、蓄電セルに発生した結露水による液絡を防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、積層方向に積層された複数の蓄電セルと、前記蓄電セルの積層方向両端に重ね合わされた一対のエンドプレートと、両端の締結部にて前記一対のエンドプレートに接続されたフレームと、前記フレームおよび前記蓄電セル間に挟持された絶縁性のインシュレータとを備える蓄電モジュールであって、搭載状態において、前記インシュレータは積層方向に交差する方向に延びる第１リブを備えることを第１の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記インシュレータは、鉛直方向に延びる前記第１リブを複数備えるとともに、隣接する前記第１リブをＶ字状に接続する複数の第２リブを備えることを第２の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記インシュレータは前記フレームの下端よりも鉛直方向下方に延出する下方延出部を備えることを第３の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第３の特徴に加えて、前記下方延出部の下縁はジグザグ形状に屈曲することを第４の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第３または第４の特徴に加えて、積層方向端部に位置する前記蓄電セルと前記エンドプレートとの間に挟持された絶縁性の蓄電セルホルダを備え、前記蓄電セルホルダは前記フレームの下端よりも鉛直方向下方に延出する下方延出部を備え、前記インシュレータの下方延出部および前記蓄電セルホルダの下方延出部は協働して前記複数の蓄電セルの周囲を取り囲むことを第５の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第５の何れか１つの特徴に加えて、前記インシュレータには撥水加工が施されていることを第６の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第６の特徴に加えて、前記インシュレータのうち、リブの部分に撥水加工が施されていることを第７の特徴とする蓄電モジュールが提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第７の何れか１つの特徴に記載の蓄電モジュールを支持プレート上に固定する蓄電モジュールの固定構造であって、前記支持プレートと前記フレームとは相互に対向しており、前記インシュレータの鉛直方向下端は前記支持プレートよりも鉛直方向下方に位置することを第８の特徴とする蓄電モジュールの固定構造が提案される。

尚、実施の形態の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂは本発明の蓄電セルホルダに対応し、実施の形態の第１壁部１２ｇ、第５壁部１８ｅおよび第３壁部１９ｃは本発明の下方延出部に対応し、実施の形態の上部フレーム１５および下部フレーム１６は本発明のフレームに対応し、実施の形態の上部インシュレータ１８および下部インシュレータ１９は本発明のインシュレータに対応する。

本発明の第１の特徴によれば、蓄電モジュールは、積層方向に積層された複数の蓄電セルの積層方向両端に一対のエンドプレートを重ね合わせ、蓄電セルとの間に絶縁性のインシュレータを挟持したフレームで一対のエンドプレートを接続して構成される。蓄電セルの表面に発生した結露水がインシュレータに沿って流れてエンドプレートに接触すると液絡が発生する可能性があるが、蓄電モジュールの搭載状態においてインシュレータは積層方向に交差する方向に延びる第１リブを備えるので、インシュレータに付着した結露水は第１リブに阻止されてエンドプレートに向かって流れることができず、蓄電セルが結露水を介してエンドプレートに液絡するのを防止することができる。また結露水はインシュレータから下方に流れて排出されるため、蓄電セル間の液絡も防止することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、インシュレータは、鉛直方向に延びる第１リブを複数備えるとともに、隣接する第１リブをＶ字状に接続する複数の第２リブを備えるので、第１、第２リブ間に結露水を一時的に溜め、一定量の結露水が溜まったら滴下させることで連続した結露水が生じ難くし、連続した結露水を介して蓄電セルと例えばその近傍にある金属製の部品とが電気的に接続されるのを防止し、結果として液絡を防止することができる。

また本発明の第３の特徴によれば、インシュレータはフレームの下端よりも鉛直方向下方に延出する下方延出部を備えるので、インシュレータを伝わって下方に流れる結露水がフレームに接触し難くし、蓄電セルおよびフレーム間の液絡を阻止することでエンドプレートに電流が流れるのを防止することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、インシュレータの下方延出部の下縁はジグザグ形状に屈曲するので、下方延出部からの結露水の水切れを良好にして蓄電セルおよびフレーム間の液絡を効果的に阻止することができる。

また本発明の第５の特徴によれば、積層方向端部に位置する蓄電セルとエンドプレートとの間に挟持された絶縁性の蓄電セルホルダを備え、端部ホルダはフレームの下端よりも鉛直方向下方に延出する下方延出部を備え、インシュレータの下方延出部および蓄電セルホルダの下方延出部は協働して複数の蓄電セルの周囲を取り囲むので、複数の蓄電セルに発生した結露水を両下方延出部で囲い込んで外部のフレームやエンドプレートに接触し難くすることができる。

また本発明の第６の特徴によれば、インシュレータには撥水加工が施されているので、インシュレータに結露水が付着するのを防止して排水を促進することができる。

また本発明の第７の特徴によれば、インシュレータのうち、リブの部分に撥水加工が施されているので、最小限の撥水加工で排水を促進することができる。

また本発明の第８の特徴によれば、支持プレートとフレームとは相互に対向しており、インシュレータの鉛直方向下端は支持プレートよりも鉛直方向下方に位置するので、インシュレータに沿って下方に流れた結露水が支持プレートに接触するのを防止し、支持プレートを介して液絡が発生するのを未然に防止することができる。

図１は蓄電モジュールの斜視図である。（第１の実施の形態） 図２は蓄電モジュールの分解斜視図である。（第１の実施の形態） 図３は蓄電パックの斜視図である。（第１の実施の形態） 図４は図１の４方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図５は図１の５方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図６は図４の６方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図７は図６の７−７線断面図である。（第１の実施の形態） 図８は図４の８−８線矢視図である。（第１の実施の形態） 図９は図８の９−９線断面図である。（第１の実施の形態） 図１０は図５の１０方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図１１は図５の１１方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図１２はインシュレータの撥水加工の種類を示す表である。（第１の実施の形態） 図１３はインシュレータに付着した水滴の状態を示す図である。（第１の実施の形態）

１１ 蓄電セル
１２Ａ 端部蓄電セルホルダ（蓄電セルホルダ）
１２Ｂ 端部蓄電セルホルダ（蓄電セルホルダ）
１２ｇ 第１壁部（下方延出部）
１４ エンドプレート
１５ 上部フレーム（フレーム）
１５ａ 締結部
１６ 下部フレーム（フレーム）
１６ａ 締結部
１８ 上部インシュレータ（インシュレータ）
１８ｅ 第５壁部（下方延出部）
１８ｆ 第１リブ
１８ｇ 第２リブ
１９ 下部インシュレータ（インシュレータ）
１９ｃ 第３壁部（下方延出部）
２９ 支持プレート
Ｍ 蓄電モジュール

以下、図１〜図１３に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

図１および図２に示すように、電気自動車やハイブリッド自動車の電源装置として使用される蓄電モジュールＭは、積層方向に積層された所定個数（実施の形態では１２個）の蓄電セル１１…を備える。例えばリチウムイオンバッテリからなる各蓄電セル１１は直方体状に形成され、相互に対向する一対の主面１１ａ，１１ａと、主面１１ａ，１１ａに対して直交して相互に対向する一対の側面１１ｂ，１１ｂと、主面１１ａ，１１ａおよび側面１１ｂ，１１ｂに対して直交して相互に対向する頂面１１ｃおよび底面１１ｄとを備えており、頂面１１ｃには正負の電極１１ｅ，１１ｅが設けられる。

各蓄電セル１１の一対の主面１１ａ，１１ａおよび一対の側面１１ｂ，１１ｂは合成樹脂製の結露防止シートで覆われており、金属製の蓄電セル１１の表面に結露水が発生し難くしている。但し、各蓄電セル１１の頂面１１ｃおよび底面１１ｄは結露防止シートで覆われておらず、金属の表面が露出している。

尚、本明細書において、積層方向に直交して蓄電セル１１の頂面１１ｃおよび底面１１ｄを結ぶ方向を上下方向と定義し、積層方向に直交して蓄電セル１１の一対の側面１１ｂ，１１ｂを結ぶ方向を左右方向と定義する。

１２個の蓄電セル１１…の主面１１ａ…と、合成樹脂で構成された１１個の四角い板状の中間蓄電セルホルダ１２…とが積層方向に交互に重ね合わされ、積層方向両端の２個の蓄電セル１１，１１の積層方向外側に合成樹脂で構成された一対の四角い板状の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂが重ね合わされ、更にその積層方向外側に一対の金属製のエンドプレート１４，１４が重ね合わされる。１１個の中間蓄電セルホルダ１２…は互換可能な同一形状の部材であり、一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂは中間蓄電セルホルダ１２…とは形状が異なり、かつ相互に形状が異なる部材である。

蓄電セル１１…、中間蓄電セルホルダ１２…、端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂおよびエンドプレート１４，１４を積層方向に積層した状態で、Ｌ字状断面を有する一対の金属製の棒状部材よりなる上部フレーム１５，１５と、Ｌ字状断面を有する一対の金属製の棒状部材よりなる下部フレーム１６，１６とにより、一対のエンドプレート１４，１４の四隅どうしを連結して蓄電モジュールＭが組み立てられる。即ち、上部フレーム１５，１５の両端に設けられた厚肉の締結部１５ａ…と、下部フレーム１６，１６の両端に設けられた厚肉の締結部１６ａ…とがエンドプレート１４，１４の四隅に突き当てられ、エンドプレート１４，１４を貫通するボルト１７…を締結部１５ａ…，１６ａ…に螺合することで、蓄電モジュールＭが組み立てられる。

このとき、蓄電セル１１…、中間蓄電セルホルダ１２…および端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂと上部フレーム１５，１５との間に、結露水によって蓄電セル１１…と上部フレーム１５，１５とが液絡するのを防止するための合成樹脂製の上部インシュレータ１８，１８が配置される。同様に、蓄電セル１１…、中間蓄電セルホルダ１２…および端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂと下部フレーム１６，１６との間に、結露水によって蓄電セル１１…と下部フレーム１６，１６とが液絡するのを防止するための合成樹脂製の下部インシュレータ１９，１９が配置される。更に、下部フレーム１６，１６と下部インシュレータ１９，１９との間に、各蓄電セル１１…の底面１１ｄ…を上向きに押し上げてガタの発生を防止するための板ばね２０，２０が配置される。

中間蓄電セルホルダ１２および端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの各々は、板状のプレート部１２ａと、プレート部１２ａの四隅から積層方向に突出する４個の係合部１２ｂ…と、プレート部１２ａの下端中央部に設けられたサーミスタ保持部１２ｃと、プレート部１２ａの上縁の左右方向中央部から積層方向に突出する板状の遮蔽部１２ｄとを備える。但し、積層方向一端側の端部蓄電セルホルダ１２Ａだけはサーミスタ保持部１２ｃを備えておらず、積層方向他端側の端部蓄電セルホルダ１２Ｂだけは遮蔽部１２ｄを備えていない。

図２、図１０および図１１に示すように、中間蓄電セルホルダ１２…および他方の端部蓄電セルホルダのサーミスタ保持部１２ｃ…は、ピン１２ｅ…およびピン孔１２ｆ…の係合により相互に連結されており、積層方向一端に位置する中間蓄電セルホルダ１２のサーミスタ保持部１２ｃには、積層方向一端に位置する蓄電セル１１の底面１１ｄに接触して測温するサーミスタ２１Ａが装着され、積層方向他端に位置する端部蓄電セルホルダ１２Ｂのサーミスタ保持部１２ｃには、積層方向他端に位置する蓄電セル１１の底面１１ｄに接触して測温するサーミスタ２１Ｂが装着される。

一方のサーミスタ２１Ａから延びるハーネス２２，２２は、合成樹脂で鞘状に形成されたハーネスホルダ２４の内部に保持される。ハーネスホルダ２４の積層方向他端側から延びる一方のサーミスタ２１Ａのハーネス２２，２２は他方のサーミスタ２１Ｂ上に重ね合わされ、そこから一方および他方のサーミスタ２１Ａ，２１Ｂの合計４本のハーネス２２…は束ねられてハーネスカバー２５で覆われる。ハーネスカバー２５から出た４本のハーネス２２の先端に設けられたコネクタ２６は他方のエンドプレート１４に設けた電子制御ユニット２７（図５参照）に接続される。

図１および図４に示すように、１２個の蓄電セル１１…の頂面１１ｃ…のうち、左右方向中間部は中間蓄電セルホルダ１２…および一方の端部蓄電セルホルダ１２Ａの遮蔽部１２ｄ…により覆われ、電極１１ｅ…が突出する左右方向両端部は、絶縁性材料でＵ字状に形成されたバスバープレート２８によって覆われる。バスバープレート２８は、１２個の蓄電セル１１…の電極１１ｅ…を電気的に直列に接続する金属板を有する。

図３に示すように、６個の蓄電モジュールＭ…は、１枚の金属製の支持プレート２９上に支持されて蓄電パックＰを構成する。このとき、各蓄電モジュールＭは、その左右方向が鉛直方向を向くように９０°横倒しになった姿勢で並置され、かつバスバープレート２８…が設けられた上面が交互に逆方向を向くように配列される。支持プレート２９には、６個の蓄電モジュールＭ…の左右一方の側面に対向する６個の矩形状の開口２９ａ…が形成されており、各々の開口２９ａの周囲には発泡性ゴム等の弾性部材からなる環状のシール部材３０が配置される。尚、図３に示す車載状態では、図１および図２で定義した左右方向が鉛直方向となり、図１および図２で定義した上下方向が水平方向となる。

図２、図４および図６〜図８に示すように、上部インシュレータ１８は、合成樹脂で一体成形された部材であって、積層方向に一定の断面は、第１壁部１８ａ、第２壁部１８ｂ、第３壁部１８ｃ、第４壁部１８ｄおよび第５壁部１８ｅを備えており（図７参照）、Ｌ字状断面を有する上部フレーム１５の車載状態で鉛直になる鉛直壁１５ｂが第１壁部１８ａ、第２壁部１８ｂおよび第３壁部１８ｃによって覆われ、上部フレーム１５の車載状態で水平になる水平壁１５ｃの上面が第４壁部１８ｄによって覆われる。車載状態で第４壁部１８ｄから鉛直方向下方に延びる第５壁部１８ｅの先端はジグザグ状に屈曲する。

また蓄電セル１１…の頂面１１ｃ…と略面一に延びる第１壁部１８ａの外面には、車載状態で鉛直方向に延びる多数の第１リブ１８ｆ…が平行に形成されるとともに、隣接する２個の第１リブ１８ｆ，１８ｆ間を接続する複数の第２リブ１８ｇ…がＶ字状に形成される。車載状態で鉛直方向上側に位置する上部フレーム１５の第２リブ１８ｇ…は逆Ｖ字状に配置されるが、車載状態で鉛直方向下側に位置する上部フレーム１５の第２リブ１８ｇ…はＶ字状に配置される（図４参照）。

また車載状態で鉛直方向下側に位置する上部フレーム１５の水平壁１５ｃの下面と、車載状態で鉛直方向下側に位置する上部インシュレータ１８の第１壁部１８ａの鉛直方向下端とは、支持プレート２９の上面に対向し、車載状態で鉛直方向下側に位置する上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅの鉛直方向下端は、支持プレート２９の開口２９ａの縁部を超えて下方に延出する。このとき、上部フレーム１５の水平壁１５ｃの下面と支持プレート２９の開口２９ａの縁部との間に、前記シール部材３０が挟持される（図７参照）。尚、図７に示すように、第１壁部１８ａの下端は、上部フレーム１５の水平壁１５ｃの下面よりも鉛直方向下側に位置する。

図２、図５、図６および図８に示すように、下部インシュレータ１９は、蓄電セル１１…の底面１１ｄ…に沿って延びる第１壁部１９ａと、第１壁部１９ａから立ち上がって蓄電セル１１…の側面１１ｂ…に沿って延びる第２壁部１９ｂと、第２壁部１９ｂから立ち上がって蓄電セル１１…の側面１１ｂ…から離反する方向に延びる第３壁部１９ｃとを備えており、第３壁部１９ｃの先端はジグザグ状に屈曲する。

下部インシュレータ１９の第３壁部１９ｃと上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅとは同一形状をなしており（図６参照）、積層方向に沿って所定間隔で平行に配置される。従って、上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅと同様に、車載状態において、下部インシュレータ１９の第３壁部１９ｃの鉛直方向下端は、支持プレート２９の開口２９ａの縁部を超えて下方に延出するとともに、下部フレーム１６の水平壁１６ｃ（図８参照）の下面と支持プレート２９の開口２９ａの縁部との間に、前記シール部材３０が挟持される。

端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの左右両端部からは第１壁部１２ｇ，１２ｇが突出しており、第１壁部１２ｇ，１２ｇの先端はジグザグ状に屈曲する。そして上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅと、下部インシュレータ１９の第３壁部１９ｃと、端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの第１壁部１２ｇ，１２ｇとは相互に接続して矩形状の枠を構成し（図６参照）、車載状態において、前記矩形状の枠の鉛直方向下端は蓄電セル１１…およびエンドプレート１４，１４の鉛直方向下端を超え、かつ支持プレート２９の開口２９ａの縁部を超えて下方に延出する。

図５、図１０および図１１に示すように、蓄電モジュールＭを構成する蓄電セル１１…の底面１１ｄ…の左右方向両端部は一対の下部インシュレータ１９，１９の第１壁部１９ａ，１９ａによって完全に覆われており、一対の第１壁部１９ａ，１９ａに挟まれた部分は、中間蓄電セルホルダ１２…および他端側の端部蓄電セルホルダ１２Ｂのサーミスタ保持部１２ｃによって部分的に覆われる。第１壁部１９ａの下面には、左右方向にジクザグに屈曲して積層方向に延びる第１隔壁１９ｄが突設される。蓄電セル１１…の底面１１ｄ…が鉛直方向を向く車載状態では（図５参照）、ジクザグに屈曲する第１隔壁１９ｄは多数のＶ字が連続した形状となる。

上部インシュレータ１８および下部インシュレータ１９には、結露水が付着し難くするための撥水処理が施されており、これにより結露水の排水が促進される。

図１２に示すように、上部インシュレータ１８および下部インシュレータ１９の撥水処理には大きく分けてフッ素処理と洗浄処理とがある。フッ素処理は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の被膜を塗布、スプレー噴射、プラズマ照射等の方法で形成し、結露水が付着し難くするものである。また洗浄処理は、脱脂スプレー洗浄や超音波洗浄で表面の汚れを落とし、結露水が付着し難くするものである。

撥水処理の強さは水滴の接触角（図１３参照）により表されるものであり、ＰＴＦＥの被膜形成および脱脂スプレー洗浄によれは９０°以上の接触角を得ることができ、超音波洗浄によれば更に撥水性が高められて１２０°以上の接触角を得ることができる。

尚、上部インシュレータ１８および下部インシュレータ１９の全体に撥水加工を施す必要はなく、リブ（例えば、上部インシュレータ１８の第１リブ１８ｆ，１８ｆや第２リブ１８ｇ…）の部分だけに撥水加工を施しても良い。このようにすれば、必要最小限の撥水加工で排水を促進することができる。

図５、図１０および図１１に示すように、一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの下端から第２隔壁１２ｊ，１２ｊが下向きに突出する。端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの第２隔壁１２ｊ，１２ｊは、一対の下部インシュレータ１９，１９の第１隔壁１９ｄ，１９ｄと協働して矩形状の枠を構成し、その枠で中間蓄電セルホルダ１２…および他端側の端部蓄電セルホルダ１２Ｂのサーミスタ保持部１２ｃ…の周囲を取り囲む。

図８および図９に示すように、一方の端部蓄電セルホルダ１２Ａは、プレート部１２ａを囲む一対の第１ガイドリブ１２ｈ，１２ｈおよび一対の第２ガイドリブ１２ｉ，１２ｉを備える。一対の第１ガイドリブ１２ｈ，１２ｈは蓄電セル１１…の一対の側面１１ｂ，１１ｂに沿って延び、その両端の円弧状に湾曲する隔離部ａ…は上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６の締結部１５ａ，１５ａ，１６ａ，１６ａを逃げるように湾曲する。一対の第２ガイドリブ１２ｉ，１２ｉは蓄電セル１１…の頂面１１ｃおよび底面１１ｄに沿うように延び、その両端は一対の第１ガイドリブ１２ｈ，１２ｈの両端に切欠きβを介して重なり合う。一対の第１ガイドリブ１２ｈ，１２ｈが蓄電セル１１…の一対の側面１１ｂ，１１ｂに沿って延びる部分から、各２本のガイド部ｂ…が相互に接近する方向に延出する。

端部蓄電セルホルダ１２Ａのエンドプレート１４側の第１面Ｐ１（図９参照）には第１排水路３１が形成される。車載状態で、第１排水路３１は端部蓄電セルホルダ１２Ａのプレート部１２ａに沿って鉛直方向下方に延び、その下端は第１ガイドリブ１２ｈにより略水平方向に９０°屈曲する。このとき、第１ガイドリブ１２ｈは、水平方向に対して、先端側が僅かに低くなるように傾斜する。一方、端部蓄電セルホルダ１２Ａの蓄電セル１１…側の第２面Ｐ２（図９参照）には第２排水路３２が形成される。車載状態で、第２排水路３２は端部蓄電セルホルダ１２Ａのプレート部１２ａに沿って鉛直方向下方に延びる。

支持プレート２９の開口２９ａの縁部は第１排水路３１の出口３１ａおよび第２排水路３２の出口３２ａ間に位置し、前記縁部の高さは第１排水路３１の出口３１ａの高さよりも低く第２排水路３２の出口３２ａの高さよりも高く設定される。また支持プレート２９は、第２排水路３２側よりも第１排水路３１側が僅かに低くなるように傾斜する。そして支持プレート２９の開口２９ａの縁部と第１ガイドリブ１２ｈの下面との間にシール部材３０が配置される。シール部材３０は、本来は蓄電セル１１…を冷却する冷却風の漏れを防止するためのものであるが、本実施の形態では、上記機能に加えて結露水の漏れを防止する機能を果たしている。

以上、一方の端部蓄電セルホルダ１２Ａの構造について説明したが、他方の端部蓄電セルホルダ１２Ｂの構造も実質的に同じである。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

蓄電モジュールＭを構成する蓄電セル１１…の表面のうち、主面１１ａ，１１ａおよび側面１１ｂ，１１ｂは結露防止シートで覆われているために比較的に結露水が発生し難いが、頂面１１ｃおよび底面１１ｄは結露防止シートで覆われていないために比較的に結露水が発生し易くなり、蓄電セル１１…の電極１１ｅ…に接触して電位が高まった電位水が上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６に液絡すると、上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６からエンドプレート１４，１４を介して車体に電流が流れる可能性があるため、蓄電セル１１…と上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６との間、あるいは蓄電セル１１…とエンドプレート１４，１４との間の液絡を抑制する必要がある。

隣接する蓄電セル１１…間には合成樹脂製の中間蓄電セルホルダ１２…が介在し、蓄電セル１１…とエンドプレート１４，１４との間には合成樹脂製の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂが介在し、蓄電セル１１…と上部フレーム１５，１５との間には合成樹脂製の上部インシュレータ１８，１８が介在し、蓄電セル１１…と下部フレーム１６，１６との間には合成樹脂製の下部インシュレータ１９，１９が介在するため、これらの合成樹脂製の部材によってある程度は液絡が抑制されるが、大量の結露水が発生した場合を想定して対策を施すことが必要となる。

蓄電モジュールＭは、蓄電セル１１…の一方の側面１１ｂ…が鉛直方向下向きとなるように９０°横倒しの状態で車載されるため、一対の上部フレーム１５，１５および一対の下部フレーム１６，１６のうち、車載状態で下側となる上部フレーム１５および下部フレーム１６と、それらを覆う鉛直方向下側の上部インシュレータ１８および下部インシュレータ１９との間の電気的遮断が重要となる。

各蓄電セル１１の表面のうち結露防止シートで覆われない非被覆部である頂面１１ｃおよび底面１１ｄは結露水が発生し易くなるが、蓄電セル１１の頂面１１ｃは中間蓄電セルホルダ１２あるいは端部蓄電セルホルダ１２Ｂの遮蔽部１２ｄおよびバスバープレート２８により覆われ、蓄電セル１１の底面１１ｄの大部分は一対の下部インシュレータ１９，１９の第１壁部１９ａ，１９ａによって覆われ、僅かにサーミスタ２１Ａ，２１Ｂが装着されていない中間蓄電セルホルダ１２…のサーミスタ保持部１２ｃ…の開口部αだけが開口するため、結露水が発生し易い頂面１１ｃおよび底面１１ｄを可能な限り覆って断熱し、結露水の発生を最小限に抑えて液絡を防止することができる（図１０および図１１参照）。

また蓄電セル１１…の周囲が完全に密閉されてしまうと、結露水が僅かに発生しただけで蓄電セル１１…どうしが相互に液絡してしまう可能性があるが、サーミスタ保持部１２ｃの開口部αによって底壁１１ｄの一部が露出することで、蓄電セル１１に発生した結露水を開口部αから外部に排出し、結露水による蓄電セル１１…間の液絡を未然に防止することができる。

また開口部αから流出した結露水が、その鉛直方向下方の下部フレーム１６を濡らすと液絡が発生する可能性があるが、開口部αの下方に連なる下部インシュレータ１９の第１壁部１９ａから庇状に第１隔壁１９ｄが突出することで、下部フレーム１６が結露水で濡れて液絡が発生するのを防止することができる。しかも一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂは、下部インシュレータ１９，１９の第１隔壁１９ｄ，１９ｄと協働して開口部αを取り囲む第２隔壁１２ｊ，１２ｊを備えるので、開口部αから流出した結露水がエンドプレート１４，１４に液絡するのを第２隔壁１２ｊ，１２ｊによって確実に阻止することができる（図１０および図１１参照）。

蓄電セル１１…の頂面１１ａ…に発生した結露水が鉛直方向下方に流れて上部インシュレータ１８の第１壁部１８ａに達したとき、第１壁部１８ａの表面には鉛直方向に延びる多数の第１リブ１８ｆ…が形成されているため、結露水は第１リブ１８ｆ…によって下方に案内されて上部インシュレータ１８に沿ってエンドプレート１４，１４側に流れることが阻止され、これにより蓄電セル１１…が上部インシュレータ１８を介してエンドプレート１４，１４に液絡することが防止される（図６参照）。

第１リブ１８ｆ…によって下方に案内された結露水は、Ｖ字状をなす第２リブ１８ｇ…に一時的に保持され、第１リブ１８ｆ…および第２リブ１８ｇ…間に結露水を一時的に溜め、一定量の結露水が溜まったら滴下させることで連続する結露水が生じ難くし、連続した結露水を介して蓄電セル１１…とその近傍にある金属製の部品（例えば、支持プレート２９）とが電気的に接続するのを防止し、結果として液絡を防止することができる。しかも蓄電セル１１…に発生した結露水は、上部インシュレータ１８を伝わって下方に流れるため、結露水による蓄電セル１１…間の液絡も効果的に防止される。

また上部フレーム１５、下部フレーム１６および一対のエンドプレート１４，１４により囲まれた空間の内側に、上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅ、下部インシュレータ１９の第３壁部１９ｃおよび一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの一対の第１壁部１２ｇ，１２ｇが四角枠状の壁となって配置されており、その壁の下端は上部フレーム１５、下部フレーム１６および一対のエンドプレート１４，１４の下端よりも鉛直方向下方に延出しているため、蓄電セル１１…から流下する結露水が上部フレーム１５、下部フレーム１６および一対のエンドプレート１４，１４に接触するのを効果的に防止することができる（図６参照）。

しかも上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅ、下部インシュレータ１９の第３壁部１９ｃおよび一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの一対の第１壁部１２ｇ，１２ｇの下縁はジグザグ形状に屈曲するので、結露水の水切れを良好にして蓄電セル１１…が上部フレーム１５、下部フレーム１６およびエンドプレート１４，１４に液絡するのを更に効果的に阻止することができる。

また蓄電モジュールＭは支持プレート２９の開口２９ａ上に支持されるが、上部インシュレータ１８の第５壁部１８ｅ、下部インシュレータ１９の第３壁部１９ｃおよび一対の端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂの一対の第１壁部１２ｇ，１２ｇの下縁は支持プレート２９の開口２９ａを貫通して鉛直方向下方に延びているためで、結露水が支持プレート２９に接触するのを防止し、支持プレート２９を介して液絡が発生するのを未然に防止することができる（図８参照）。

また端部蓄電セルホルダ１２Ａのエンドプレート１４に対向する第１面Ｐ１に沿う第１排出路３１には、エンドプレート１４の表面に発生した結露水が付着し、端部蓄電セルホルダ１２Ａの蓄電セル１１…に対向する第２面Ｐ２に沿う第２排出路３２には、蓄電セル１１…の表面に発生した結露水が付着する。前者の結露水は非電位水であるのに対し、後者の結露水は電位水であるため、両者が混じり合うと全てが電位水になって液絡が発生し易くなるため、それらを混じり合わないように遮蔽する必要がある。

端部蓄電セルホルダ１２Ａの第１面Ｐ１に形成された第１排水路３１は鉛直方向下方に延びた後に積層方向外方に屈曲するのに対し、端部蓄電セルホルダ１２Ａの第２面Ｐ２に形成された第２排水通路３２は鉛直方向下方に真っ直ぐ延びるため、第１排水路３１の非電位水と第２排水通路３２の電位水とを相互に接触しないように別々に排出し、蓄電セル１１…がエンドプレート１４に液絡するのを防止することができる（図９参照）。

また第１面Ｐ１の周囲に、積層方向外側に突出する第１、第２ガイドリブ１２ｈ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｉを形成し、その内側に第１排水路３１を接続したので、第１面Ｐ１の非電位水を第１排水路３１に確実に排出し、非電位水が第１面Ｐ１側から第２面Ｐ２側に漏れて電位水に接触するのを防止することができる。このとき、第１排水路３１の積層方向外方に屈曲する部分は下流側が低くなるように傾斜するので、第１排水路３１の非電位水を速やかに排出して第２排水路３２の電位水と接触するのを防止することができる（図８および図９参照）。

しかも端部蓄電セルホルダ１２Ａの第１、第２ガイドリブ１２ｈ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｉは一対のエンドプレート１４，１４どうしを接続する上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６の締結部１５ａ，１５ａ，１６ａ，１６ａを囲む隔離部ａ…を備えるので、上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６の表面に発生した結露水を非電位水が流れる第１排水路３１に速やかに排出し、電位水が流れる第２排水路３２に流入して上部フレーム１５，１５および下部フレーム１６，１６がエンドプレート１４，１４に液絡するのを防止することができる。

また支持プレート２９の開口２９ａの縁部は第１排水路３１の出口３１ａおよび第２水路３２の出口３２ａ間に位置し、前記縁部の高さは第１排水路３１の出口３１ａの高さよりも低く第２排水路３２の出口３２ａの高さよりも高いので、第２排水路３２の出口３２ａから排出された電位水は支持プレート２９の開口２９ａの縁部を乗り越えて第１排水路３１の出口３１ａから排出された非電位水に接触し難くなり、電位水および非電位水の接触による液絡を確実に防止することができる（図９参照）。

また支持プレート２９の開口２９ａの縁部と端部蓄電セルホルダ１２Ａとの間にシール部材３０を配置したので、第１排水路３１側の非電位水と第２排水路３２側の電位水とが接触するのを一層確実に防止することができる。しかも支持プレート２９は第２排水路３２側よりも第１排水路３１側が低くなるように傾斜するので、第１排水路３１から支持プレート３２上に落下した結露水が第２排水路３２側に逆流しないようにして液絡の発生を防止することができる。

以上、一方の端部蓄電セルホルダ１２Ａの作用を説明したが、他方の端部蓄電セルホルダ１２Ｂの作用も同じである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態の蓄電セル１１はリチウムイオンバッテリに限定されず、他種のバッテリやキャパシタであっても良い。

また実施の形態では上部インシュレータ１８だけに第１リブ１８ｆおよび第２リブ１８ｇを設けているが、下部インシュレータ１９に第１リブおよび第２リブを設けても良い。

また実施の形態では第１リブ１８ｆが積層方向に対して直交する方向に形成されているが、第１リブ１８ｆは必ずしも積層方向に対して直交している必要はなく、積層方向に対して傾斜していれば所望の作用効果を得ることができる。

また実施の形態では結露水について説明を行ったが、本発明は蓄電セル１１から漏れた電解液や、外部からの浸入した水に対しても効果があることは言うまでもない。

Claims (8)

1. 積層方向に積層された複数の蓄電セル（１１）と、前記蓄電セル（１１）の積層方向両端に重ね合わされた一対のエンドプレート（１４）と、両端の締結部（１５ａ，１６ａ）にて前記一対のエンドプレート（１４）に接続されたフレーム（１５，１６）と、前記フレーム（１５，１６）および前記蓄電セル（１１）間に挟持された絶縁性のインシュレータ（１８，１９）とを備える蓄電モジュールであって、
   搭載状態において、前記インシュレータ（１８，１９）は積層方向に交差する方向に延びる第１リブ（１８ｆ）を備えることを特徴とする蓄電モジュール。
2. 前記インシュレータ（１８，１９）は、鉛直方向に延びる前記第１リブ（１８ｆ）を複数備えるとともに、隣接する前記第１リブ（１８ｆ）をＶ字状に接続する複数の第２リブ（１８ｇ）を備え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. 前記インシュレータ（１８，１９）は前記フレーム（１５，１６）の下端よりも鉛直方向下方に延出する下方延出部（１８ｅ，１９ｃ）を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュール。
4. 前記下方延出部（１８ｅ，１９ｃ）の下縁はジグザグ形状に屈曲することを特徴とする、請求項３に記載の蓄電モジュール。
5. 積層方向端部に位置する前記蓄電セル（１１）と前記エンドプレート（１４）との間に挟持された絶縁性の蓄電セルホルダ（１２Ａ，１２Ｂ）を備え、前記蓄電セルホルダ（１２Ａ，１２Ｂ）は前記フレーム（１５，１６）の下端よりも鉛直方向下方に延出する下方延出部（１２ｇ）を備え、前記インシュレータ（１８，１９）の下方延出部（１８ｅ，１９ｃ）および前記蓄電セルホルダ（１２Ａ，１２Ｂ）の下方延出部（１２ｇ）は協働して前記複数の蓄電セル（１１）の周囲を取り囲むことを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の蓄電モジュール。
6. 前記インシュレータ（１８，１９）には撥水加工が施されていることを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の蓄電モジュール。
7. 前記インシュレータ（１８，１９）のうち、リブの部分に撥水加工が施されていることを特徴とする、請求項６に記載の蓄電モジュール。
8. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の蓄電モジュール（Ｍ）を支持プレート（２９）上に固定する蓄電モジュールの固定構造であって、
   前記支持プレート（２９）と前記フレーム（１５，１６）とは相互に対向しており、前記インシュレータ（１８，１９）の鉛直方向下端は前記支持プレート（２９）よりも鉛直方向下方に位置することを特徴とする蓄電モジュールの固定構造。

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