JPWO2013179798A1 - 蓄電モジュール - Google Patents

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Abstract

複数の蓄電セル（１１）および複数の蓄電セルホルダ（１２）を積層方向に交互に積層し、一対のエンドプレート（１４）を蓄電セル（１１）および蓄電セルホルダ（１２）の積層方向両端に重ね合わせ、フレーム（１５，１６）で一対のエンドプレート（１４）を接続し、絶縁性のインシュレータ（１８，１９）でフレーム（１５，１６）を覆い、バスバープレート（２８）で複数の蓄電セル（１１）を相互に電気的に接続することで蓄電モジュール（Ｍ）を構成する。蓄電セル（１１）の表面は結露防止シートで覆われた被覆部（１１ａ，１１ｂ）と結露防止シートで覆われない非被覆部（１１ｃ，１１ｄ）とからなり、非被覆部（１１ｃ，１１ｄ）は蓄電セルホルダ（１２）、インシュレータ（１８，１９）およびバスバープレート（２８）により覆われるので、結露水が発生し易い非被覆部（１１ｃ，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。

Description

本発明は、積層方向に交互に積層された複数の蓄電セルおよび複数の蓄電セルホルダと、前記蓄電セルおよび前記蓄電セルホルダの積層方向両端に重ね合わせた一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートを接続するフレームと、前記フレームを覆う絶縁性のインシュレータと、前記複数の蓄電セルを相互に電気的に接続する金属板を有する絶縁性のバスバープレートとを備える蓄電モジュールに関する。
かかる蓄電モジュールを構成する蓄電セルの表面に結露水が発生すると、その結露水を介して蓄電セルが車体フレーム等に液絡する可能性があるため、蓄電セルのうちの特に結露水が発生し易い被冷却面を結露防止シートで覆って断熱するものが、下記特許文献１により公知である。
日本特開２０１０−１５３１４１号公報
ところで、蓄電セルのケースは全体が金属で構成されているため、被冷却面に限らずに全ての表面に結露水が発生する可能性があるが、蓄電セルの表面には電極等の凹凸部が存在するため、全ての表面を結露防止シートで覆うことはコストの面から困難である。蓄電セルの表面の一部だけを結露防止シートで覆った場合、結露防止シートで覆われていない部分が空気に触れるのを可及的に防止し、結露水の発生を最小限に抑えることが必要となる。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、蓄電セルの表面における結露水の発生を最小限に抑え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、積層方向に交互に積層された複数の蓄電セルおよび複数の蓄電セルホルダと、前記蓄電セルおよび前記蓄電セルホルダの積層方向両端に重ね合わせた一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートを接続するフレームと、前記フレームを覆う絶縁性のインシュレータと、前記複数の蓄電セルを相互に電気的に接続する金属板を有する絶縁性のバスバープレートとを備える蓄電モジュールであって、前記蓄電セルの表面は結露防止シートで覆われた被覆部と前記結露防止シートで覆われない非被覆部とからなり、前記非被覆部は前記蓄電セルホルダ、前記インシュレータおよび前記バスバープレートにより覆われることを第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、前記複数の蓄電セルホルダは前記蓄電セルの温度を測温するサーミスタを保持するサーミスタ保持部を備え、前記サーミスタ保持部は前記蓄電セルホルダのうちの前記蓄電セルの非被覆部を覆う位置に配置され、前記サーミスタの数は前記蓄電セルホルダの数よりも少なく、前記サーミスタが装着されない前記サーミスタ保持部には前記非被覆部に連通する開口部が形成されることを第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２の特徴に加えて、前記インシュレータは、前記開口部と前記フレームとの間に前記積層方向に沿って延びる第１隔壁を備えることを第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、前記複数の蓄電セルホルダのうち前記一対のエンドプレートに隣接する一対の蓄電セルホルダは、前記第１隔壁と協働して前記開口部を取り囲む第２隔壁を備えることを第４の特徴とする蓄電モジュールが提案される。
尚、実施の形態の主面１１ａおよび側面１１ｂは本発明の被覆部に対応し、実施の形態の頂面１１ｃおよび底面１１ｄは本発明の非被覆部に対応し、実施の形態の中間蓄電セルホルダ１２および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、複数の蓄電セルおよび複数の蓄電セルホルダを積層方向に交互に積層し、一対のエンドプレートを蓄電セルおよび蓄電セルホルダの積層方向両端に重ね合わせ、フレームで一対のエンドプレートを接続し、絶縁性のインシュレータでフレームを覆い、絶縁性のバスバープレートの金属板で複数の蓄電セルを相互に電気的に接続することで蓄電モジュールを構成する。蓄電セルの表面は結露防止シートで覆われた被覆部と結露防止シートで覆われない非被覆部とからなり、非被覆部は蓄電セルホルダ、インシュレータおよびバスバープレートにより覆われるので、結露水が発生し易い非被覆部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。
また本発明の第２の特徴によれば、複数の蓄電セルホルダはサーミスタ保持部を備え、その一部の蓄電セルホルダのサーミスタ保持部に保持したサーミスタによって蓄電セルの温度が測温される。蓄電セルホルダのサーミスタ保持部は、蓄電セルの非被覆部を覆う位置に配置され、蓄電セルの非被覆部に連通する開口部が形成されるので、蓄電セルの非被覆部に発生した結露水を開口部から外部に排出し、結露水による蓄電セル間の液絡を未然に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、開口部とフレームとの間に積層方向に沿って延びる第１隔壁を備えるので、開口部から流出した結露水がフレームに液絡するのを第１隔壁によって確実に阻止することができる。
また本発明の第４の特徴によれば、複数の蓄電セルホルダのうち一対のエンドプレートに隣接する一対の蓄電セルホルダは、第１隔壁と協働して開口部を取り囲む第２隔壁を備えるので、開口部から流出した結露水がエンドプレートに液絡するのを第２隔壁によって確実に阻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）
１１ 蓄電セル
１１ａ 主面（被覆部）
１１ｂ 側面（被覆部）
１１ｃ 頂面（非被覆部）
１１ｄ 底面（非被覆部）
１２ 中間蓄電セルホルダ（蓄電セルホルダ）
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）
１２ｃ サーミスタ保持部
１２ｊ 第２隔壁
１４ エンドプレート
１５ 上部フレーム（フレーム）
１６ 下部フレーム（フレーム）
１８ 上部インシュレータ（インシュレータ）
１９ 下部インシュレータ（インシュレータ）
１９ｄ 第１隔壁
２１Ａ サーミスタ
２１Ｂ サーミスタ
２８ バスバープレート
α 開口部
以下、図１〜図１１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。
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。
また蓄電セル１１を覆う上部インシュレータ１８、下部インシュレータ１９、中間蓄電セルホルダ１２、端部蓄電セルホルダ１２Ａ，１２Ｂ、バスバープレート２８等の形状は実施の形態に限定されるものではない。
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 (4)

  1. 積層方向に交互に積層された複数の蓄電セル（１１）および複数の蓄電セルホルダ（１２，１２Ａ，１２Ｂ）と、前記蓄電セル（１１）および前記蓄電セルホルダ（１２，１２Ａ，１２Ｂ）の積層方向両端に重ね合わせた一対のエンドプレート（１４）と、前記一対のエンドプレート（１４）を接続するフレーム（１５，１６）と、前記フレーム（１５，１６）を覆う絶縁性のインシュレータ（１８，１９）と、前記複数の蓄電セル（１１）を相互に電気的に接続する金属板を有する絶縁性のバスバープレート（２８）とを備える蓄電モジュールであって、
    前記蓄電セル（１１）の表面は結露防止シートで覆われた被覆部（１１ａ，１１ｂ）と前記結露防止シートで覆われない非被覆部（１１ｃ，１１ｄ）とからなり、前記非被覆部（１１ｃ，１１ｄ）は前記蓄電セルホルダ（１２）、前記インシュレータ（１８，１９）および前記バスバープレート（２８）により覆われることを特徴とする蓄電モジュール。
  2. 前記複数の蓄電セルホルダ（１２，１２Ｂ）は前記蓄電セル（１１）の温度を測温するサーミスタ（２１Ａ，２１Ｂ）を保持するサーミスタ保持部（１２ｃ）を備え、前記サーミスタ保持部（１２ｃ）は前記蓄電セルホルダ（１２）のうちの前記蓄電セル（１１）の非被覆部（１１ｃ，１１ｄ）を覆う位置に配置され、前記サーミスタ（２１Ａ，２１Ｂ）の数は前記蓄電セルホルダ（１２，１２Ｂ）の数よりも少なく、前記サーミスタ（２１Ａ，２１Ｂ）が装着されない前記サーミスタ保持部（１２ｃ）には前記非被覆部（１１ｃ，１１ｄ）に連通する開口部（α）が形成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. 前記インシュレータ（１９）は、前記開口部（α）と前記フレーム（１６）との間に前記積層方向に沿って延びる第１隔壁（１９ｄ）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の蓄電モジュール。
  4. 前記複数の蓄電セルホルダ（１２，１２Ａ，１２Ｂ）のうち前記一対のエンドプレート（１４）に隣接する一対の蓄電セルホルダ（１２Ａ，１２Ｂ）は、前記第１隔壁（１９ｄ）と協働して前記開口部（α）を取り囲む第２隔壁（１２ｊ）を備えることを特徴とする、請求項３に記載の蓄電モジュール。
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