WO2018008532A1 - セルホルダ及び組電池 - Google Patents

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WO2018008532A1
WO2018008532A1 PCT/JP2017/024016 JP2017024016W WO2018008532A1 WO 2018008532 A1 WO2018008532 A1 WO 2018008532A1 JP 2017024016 W JP2017024016 W JP 2017024016W WO 2018008532 A1 WO2018008532 A1 WO 2018008532A1
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WO
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battery
cell
cell holder
terminal
bus bar
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Application number
PCT/JP2017/024016
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English (en)
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Inventor
季之 本橋
由和 高松
貴之 平瀬
Original Assignee
カルソニックカンセイ株式会社
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a cell holder and an assembled battery.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose a structure in which a bracket for holding a case is fixed to a vehicle body.
  • the case for accommodating the battery cells is divided into a plurality of parts so that the plurality of battery cells can be accommodated therein. Therefore, for example, when the vehicle travels, the vibration of the vehicle is transmitted to the case via the bracket, and the divided part of the case may be worn or damaged.
  • An object of the present invention made in view of such a viewpoint is to provide a cell holder and an assembled battery which are not easily worn or damaged.
  • the cell holder according to the first aspect is: A cell holder to which a bus bar fixed to a battery cell is fixed, A vehicle mounting mechanism is provided.
  • the cell holder according to the second aspect is The battery cell is fixed to the bus bar by laser welding.
  • the cell holder according to the third aspect is The bus bar is fixed to the cell holder by being fastened together with the assembled battery control module.
  • the assembled battery according to the fourth aspect is The cell holder is provided.
  • the battery pack further includes a lower case that houses the battery cell and is attached to the cell holder.
  • An assembled battery according to the sixth aspect is Further comprising an in-vehicle bracket fixed to the vehicle;
  • the cell holder is attached to the in-vehicle bracket by the attachment mechanism, and holds the lower case between the in-vehicle bracket.
  • the heavy battery cell among the components constituting the assembled battery is fixed to the cell holder and configured integrally.
  • the weight of the battery cell is directly applied to the vehicle. That is, the battery cell is supported by the vehicle. Therefore, compared with the case where the battery cell is supported by the vehicle via other parts, the other parts are less likely to be worn or damaged.
  • the battery cell and the bus bar can be stably fixed.
  • the weight of the battery cell is supported at the fastening point of the bus bar, and as a result, the battery cell can be stably fixed to the cell holder at the bus bar fastening point.
  • the heavy battery cell among the components constituting the assembled battery is fixed to the cell holder and configured integrally.
  • the weight of the battery cell is directly applied to the vehicle. That is, the battery cell is supported by the vehicle. Therefore, compared with the case where the battery cell is supported by the vehicle via other parts, the other parts are less likely to be worn or damaged.
  • the battery cell can be protected and the battery cell can be supported from the lower surface side.
  • the lower case can be protected from the upper surface side and the lower surface side.
  • FIG. 1 It is an external appearance perspective view of the battery module group of the assembled battery which concerns on one Embodiment of this invention. It is a functional block diagram which shows the outline of the power supply system containing the assembled battery shown in FIG. It is a disassembled perspective view of the battery module group of FIG. It is an external appearance perspective view of the lower case of FIG. It is a top view of the lower case of FIG. It is an expansion appearance perspective view of a bus bar between cells attached to a cell holder. It is a figure which shows typically the state before and behind the engagement nail
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the battery module group in FIG. 1. It is an enlarged view of the area
  • region D2 of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB of the battery module group in FIG. 1. It is an enlarged view of the area
  • FIG. 1 is an external perspective view of a battery module group 101 of an assembled battery according to an embodiment of the present invention, and is an external perspective view showing a state where an upper case of the assembled battery is removed. However, FIG. 1 shows a state in which the battery module group 101 (see FIG. 3) described later is not attached to the battery module group 101.
  • the battery module group 101 of the assembled battery includes a lower case 110 that houses battery cells 150 (see FIG. 3 and the like), and a side on which the upper case is attached to the battery cells 150 housed in the lower case 110 (hereinafter, “upper surface side”).
  • Cell holder 120 to be held in the vehicle, and an in-vehicle bracket 170 for fixing the assembled battery to the vehicle.
  • the cell holder 120 has an inter-cell bus bar 160 that electrically connects the battery cells 150 and a total positive terminal bus bar 164 that is connected to the positive electrodes of the plurality of battery cells 150 that are electrically connected by the inter-cell bus bar 160.
  • a total minus terminal bus bar 165 connected to the negative electrodes of the plurality of battery cells 150 electrically connected by the inter-cell bus bar 160.
  • the battery module group 101 is provided with an auxiliary machine base 200 (see FIG. 13 and the like) described later on the upper surface side.
  • Various components are attached to the auxiliary machine base 200.
  • the assembled battery according to the present embodiment includes an upper case for protecting various components attached to the auxiliary machine base 200 on the upper surface side of the auxiliary machine base 200.
  • the assembled battery includes a MOSFET 210 (metal-oxide-semiconductor-field-effect-transistor), a relay 220, a current sensor 230, and a fusible link 240 as various components attached to the auxiliary machine base 200 (FIG. 15). Etc.).
  • the assembled battery according to the present embodiment includes three terminals of an SSG terminal 250, a LOAD terminal 260, and a GND terminal 270 that protrude to the outside of the upper case when the upper case is attached (see FIG. 13 and the like). Details of the auxiliary machine base 200 and various parts attached to the auxiliary machine base 200 will be described in detail in the description of FIGS.
  • the assembled battery will be described as being used by being mounted on a vehicle such as a vehicle equipped with an internal combustion engine or a hybrid vehicle that can run with the power of both the internal combustion engine and the electric motor.
  • vehicle such as a vehicle equipped with an internal combustion engine or a hybrid vehicle that can run with the power of both the internal combustion engine and the electric motor.
  • the use is not limited to vehicles.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing an outline of the power supply system 400 including the assembled battery according to the present embodiment.
  • the power supply system 400 includes an assembled battery, an alternator 410, a starter 420, a second secondary battery 430, a load 440, a switch 450, and a control unit 460.
  • the assembled battery includes a first secondary battery 130 housed in the lower case 110.
  • the first secondary battery 130, the alternator 410, the starter 420, the second secondary battery 430, and the load 440 are connected in parallel.
  • the assembled battery includes a MOSFET 210, a relay 220, a current sensor 230, a fusible link 240, a first secondary battery 130, and an assembled battery control module 140.
  • the assembled battery control module 140 is, for example, a lithium ion battery controller (LBC).
  • LBC 140 lithium ion battery controller
  • Relay 220, current sensor 230, fusible link 240, and first secondary battery 130 are connected in series in this order.
  • MOSFET 210 is connected in series to second secondary battery 430 and load 440.
  • the SSG terminal 250 is connected to the alternator 410 and the LOAD terminal 260 is connected to the load 440.
  • the GND terminal 270 is used for grounding.
  • the relay 220 functions as a switch that connects or disconnects the first secondary battery 130 in parallel with each component outside the assembled battery in the power supply system 400.
  • the current sensor 230 has an appropriate structure and measures the current flowing through the circuit including the first secondary battery 130 by an appropriate method.
  • the fusible link 240 includes a fuse body, a housing made of an insulating resin that accommodates and holds the fuse body, and a cover made of an insulating resin that covers the housing, and is blown when an overcurrent occurs.
  • the first secondary battery 130 is configured by an assembly of battery cells 150 accommodated in the lower case 110.
  • Each battery cell 150 constituting the first secondary battery 130 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
  • the first secondary battery 130 has a positive electrode side connected to the fusible link 240 and a negative electrode side grounded via a GND terminal 270.
  • the MOSFET 210 functions as a switch that connects or disconnects the second secondary battery 430 and the load 440 in parallel with other components in the power supply system 400.
  • the LBC 140 is connected to the first secondary battery 130 and estimates the state of the first secondary battery 130. For example, the LBC 140 estimates a state of charge (SOC) of the first secondary battery 130 and the like.
  • SOC state of charge
  • the alternator 410 is a generator and is mechanically connected to the vehicle engine. Alternator 410 generates power by driving the engine. The electric power generated by the alternator 410 by driving the engine can be supplied to the first secondary battery 130, the second secondary battery 430, and the load 440 included in the assembled battery after the output voltage is adjusted by a regulator. The alternator 410 can generate power by regeneration when the vehicle is decelerated. The electric power regenerated by the alternator 410 is used to charge the first secondary battery 130 and the second secondary battery 430.
  • the starter 420 is configured to include a cell motor, for example, and receives power supply from at least one of the first secondary battery 130 and the second secondary battery 430 to start the engine of the vehicle.
  • the second secondary battery 430 is composed of, for example, a lead storage battery and supplies power to the load 440.
  • the load 440 includes, for example, an audio, an air conditioner, and a navigation system provided in the vehicle, and operates by consuming the supplied power.
  • the load 440 operates by receiving power supply from the first secondary battery 130 while the engine driving is stopped, and operates by receiving power supply from the alternator 410 and the second secondary battery 430 while driving the engine.
  • the switch 450 is connected in series with the starter 420.
  • the switch 450 connects or disconnects the starter 420 in parallel with other components.
  • the control unit 460 controls the overall operation of the power supply system 400.
  • the control unit 460 is configured by, for example, an ECU (Electric Control Unit or Engine Control Unit) of the vehicle.
  • the control unit 460 controls the operation of the switch 450, the MOSFET 210, and the relay 220, respectively, and supplies power by the alternator 410, the first secondary battery 130, and the second secondary battery 430, and the first secondary battery 130.
  • the second secondary battery 430 is charged.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery module group 101 of FIG. However, in FIG. 3, in addition to the battery module group 101 of FIG. 1, LBC140 is also shown. In the assembled battery according to this embodiment, after assembling the battery module group 101 and the auxiliary machine module group 102 described later, the battery module group 101 and the auxiliary machine module group 102 are assembled, and the upper case is fixed. Assembled by.
  • the battery module group 101 includes a plurality of battery cells 150, a lower case 110 that houses the battery cells 150, a cell holder 120 that holds the battery cells 150, an inter-cell bus bar 160, a total positive terminal bus bar 164, and a total negative terminal.
  • the bus bar 165, the LBC 140, and the in-vehicle bracket 170 are assembled.
  • the battery cell 150 included in the assembled battery has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the assembled battery of this embodiment accommodates five battery cells 150 as shown in FIG. 3, but the number of battery cells 150 that can accommodate the assembled battery is not limited to five.
  • the number of battery cells 150 that can be accommodated in the assembled battery is appropriately determined according to the maximum output of the battery cell 150 and the power consumed by the driven device such as a vehicle.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the lower case 110
  • FIG. 5 is a top view of the lower case 110 of FIG.
  • the lower case 110 is a housing having a space 110a that can accommodate the battery cells 150 from the upper surface side. That is, the lower case 110 has a bottom surface 111 and four side surfaces 112a, 112b, 112c, and 112d, and an opening 113 on the opposite side (that is, the top surface side) of the bottom surface 111.
  • the side surfaces 112a and 112c face each other
  • the side surfaces 112b and 112d face each other.
  • the height of the side surface 112 is lower than the height of the battery cell 150 accommodated in the lower case 110.
  • the side surface 112 has an engagement hole 115 for engagement with the cell holder 120 on the opening 113 side.
  • each side surface 112 has three engagement holes 115 in the center on the opening 113 side and in the vicinity of both ends.
  • the bottom surface 111 is provided with a guide 116 on the inner side of the lower case 110 (that is, on the space 110a side) for indicating the position of the battery cell 150 to be accommodated and preventing displacement of the battery cell 150 accommodated.
  • the guide 116 also has a function of maintaining the space between the battery cells 150. For example, an insulating sheet or the like may be inserted in the space between the battery cells 150 formed by the guide 116.
  • the height of the guide 116 is lower than the height of the side surface 112.
  • four guides 116 are provided at equal intervals in parallel to the side surfaces 112b and 112d. That is, in the present embodiment, the lower case 110 accommodates five battery cells 150 arranged so as to be stacked from the side surface 112b to the side surface 112d along each region of the bottom surface 111 divided into five by the guide 116. To do.
  • the position, size, and the like of the guide 116 are appropriately determined according to the shape, quantity, and the like of the battery cell 150 accommodated in the lower case 110.
  • the battery cell 150 has a positive electrode terminal 152 and a negative electrode terminal 153 on one cap surface 151 having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the positive terminal 152 and the negative terminal 153 are collectively referred to as “electrode terminals”.
  • the cap surface 151 has a rectangular shape having a long side and a short side, and the positive electrode terminal 152 and the negative electrode terminal 153 are provided near both ends of the cap surface 151 in the long side direction.
  • a safety valve that is opened at the center of the cap surface 151 to discharge gas to the outside when gas is generated inside the battery cell 150 due to aging or thermal runaway or the pressure inside the battery cell 150 exceeds a predetermined value. 154 is provided.
  • the battery cell 150 is accommodated in the lower case 110 so that the cap surface 151 protrudes from the opening 113, that is, on the upper surface side. As shown in FIG. 3, in the lower case 110, the battery cell 150 is accommodated in the lower case 110 such that the arrangement of the positive electrode terminal 152 and the negative electrode terminal 153 of the battery cells 150 adjacent to each other is reversed.
  • the cell holder 120 is attached to the cap surface 151 side of the battery cell 150, that is, the opening 113 side of the lower case 110.
  • the cell holder 120 is substantially rectangular in a top view, and holds the battery cell 150 from the upper surface side in a state where the cell holder 120 is engaged with the lower case 110 inside the outer peripheral frame 121 having a predetermined height and inside the outer peripheral frame 121.
  • a holding lid 122 holds the cap surface 151 of the battery cell 150 accommodated in the lower case 110 from the upper surface side.
  • the outer peripheral frame 121 has four side surfaces 121a, 121b, 121c and 121d.
  • the four side surfaces 121a, 121b, 121c and 121d are arranged at positions corresponding to the four side surfaces 112a, 112b, 112c and 112d of the lower case 110, respectively, in a state where the outer peripheral frame 121 and the lower case 110 are engaged.
  • the outer peripheral frame 121 includes screw hole forming portions 123 having screw holes 123a for fixing the accessory base 200 to the cell holder 120 by screwing at the ends of the side surfaces 121b and 121d.
  • the screw hole forming portion 123 is formed so as to protrude outward from the side surfaces 121b and 121d.
  • the screw hole 123a is formed so that a screw can be inserted from the upper surface side.
  • the outer peripheral frame 121 is used for screwing bus bars (that is, total plus copper bus bars 285 and total minus copper bus bars 286 described later) to the cell holder 120 on the upper surfaces of the side surfaces 121b and 121d. It has a screw hole 123b.
  • the screw hole 123b is preferably provided in the vicinity of a terminal opening of the holding lid 122 to which a total plus terminal bus bar 164 and a total minus terminal bus bar 165 described later are attached.
  • the holding lid 122 has terminal openings at positions corresponding to the positive terminal 152 and the negative terminal 153 of the battery cell 150 when the cell holder 120 and the lower case 110 are engaged. In the engaged state between the cell holder 120 and the lower case 110, the positive terminal 152 and the negative terminal 153 of the battery cell 150 are exposed from the terminal opening to the upper surface side of the holding lid 122.
  • the holding lid 122 has a safety valve opening at a position corresponding to the safety valve 154 of the battery cell 150 when the cell holder 120 and the lower case 110 are engaged. In the engaged state between the cell holder 120 and the lower case 110, the gas discharged from the safety valve 154 is discharged from the safety valve opening to the outside of the battery cell 150.
  • the positive terminal 152 and the negative terminal 153 that are exposed from the terminal openings and are aligned in a line are adjacent terminals except for the positive terminal 152 connected to the fusible link 240 and the negative terminal 153 connected to the GND terminal 270. They are electrically connected to each other by an inter-cell bus bar 160.
  • the inter-cell bus bar 160 is made of a conductive metal such as aluminum. As shown in FIG. 6, the inter-cell bus bar 160 prevents interference with the frame portion 122a of the holding lid 122 between the terminal openings in a state where it is attached to the cell holder 120 and connected to the positive terminal 152 and the negative terminal 153. It has a convex portion 161 for avoiding.
  • the inter-cell bus bar 160 protrudes from the terminal connection part 162 connecting the two terminal connection parts 162 and the two terminal connection parts 162 connected to the positive electrode terminal 152 and the negative electrode terminal 153 to the upper surface side in a side view. And a convex portion 161.
  • the terminal connecting portion 162 has a welding opening 162a at the center, for example, as shown in FIG.
  • the inter-cell bus bar 160 and the later-described total plus terminal bus bar 164 and total minus terminal bus bar 165 are connected to each terminal of the battery cell 150 by laser welding at the peripheral edge of the welding opening 162a.
  • each terminal connection portion 162 has a voltage sensor attachment terminal 163 that protrudes toward the safety valve opening side when attached to the cell holder 120.
  • Each voltage sensor attachment terminal 163 has a screw hole 163a.
  • each voltage sensor mounting terminal 163 is disposed on the screw hole forming portion 126 of the cell holder 120 when the terminal connection portion 162 of the inter-cell bus bar 160 is connected to the positive terminal 152 or the negative terminal 153. It is formed as follows.
  • the screw hole 163a overlaps with the screw hole formed in the screw hole forming part 126 in a state where the voltage sensor mounting terminal 163 is disposed on the screw hole forming part 126, and the screw hole forming part 126 of the screw hole forming part 126 is secured by screwing of the LBC 140.
  • the screw hole and the screw hole 163a of the voltage sensor mounting terminal 163 are aligned and fastened (jointly fastened).
  • the voltage sensor attachment terminal 163 is connected to the voltage sensor and used to detect a voltage between the terminals.
  • the total positive terminal bus bar 164 is connected to the positive terminal 152 connected to the fusible link 240, and the total negative terminal bus bar 165 is connected to the negative terminal 153 connected to the GND terminal 270.
  • the total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 are made of a conductive metal such as aluminum.
  • the total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 are connected to one terminal connection portion 162 connected to the terminal of the battery cell 150 and the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 provided in the auxiliary machine base 200, respectively. And an external connection part.
  • the external connection portion has a convex shape that protrudes to the upper surface side of the terminal connection portion 162 so as to sandwich the inner surface and the outer surface of the outer peripheral frame 121.
  • the external connection portion has a screw hole at a position corresponding to the screw hole 123b when attached to the outer peripheral frame 121.
  • the terminal connection part 162 of the total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 also has a voltage sensor mounting terminal 163 that protrudes toward the terminal opening side when mounted on the cell holder 120.
  • the holding lid 122 prevents electrical connection between the bus bars between the inter-cell bus bars 160 attached to the cell holder 120 and between the inter-cell bus bar 160 and the total plus terminal bus bar 164 or the total minus terminal bus bar 165. And a bead 125 for positioning the bus bar. The bead 125 projects to the upper surface side of the holding lid 122.
  • the holding lid 122 includes a screw hole forming portion 126 for fixing the LBC 140 on the upper surface side.
  • the screw hole forming portion 126 is formed between the terminal opening and the safety valve opening on the upper surface side of the holding lid 122. That is, in the present embodiment, the holding lid 122 includes ten screw hole forming portions 126.
  • the screw hole forming portion 126 has a substantially cylindrical shape, and a screw hole is provided at the center.
  • the LBC 140 is placed on the upper surface side of the cell holder 120 and is screwed (co-fastened) to the cell holder 120 from the upper surface side using a screw hole formed in the screw hole forming portion 126.
  • the holding lid 122 includes a rib for preventing the displacement of the battery cell 150 accommodated in the lower case 110 on the lower surface side.
  • ribs are provided at equal intervals in parallel to the side surfaces 121b and 121d. That is, the rib is provided in a direction and a position corresponding to the guide 116 of the lower case 110 in a state where the cell holder 120 and the lower case 110 are engaged.
  • the outer peripheral frame 121 has an engagement insertion portion 121e having a predetermined height over the entire circumference.
  • the engagement insertion portion 121e is thinner than other portions of the outer peripheral frame 121. Therefore, the outer surface of the outer peripheral frame 121 has an engagement insertion portion 121e that is thinner than other portions of the outer peripheral frame 121. It is depressed. As shown in FIG. 7B, the engagement insertion portion 121 e is inserted inside the lower case 110 on the opening 113 side of the lower case 110 when the cell holder 120 is engaged with the lower case 110.
  • the engagement insertion portion 121e includes three engagement claws 128 at the center and in the vicinity of both ends.
  • the engagement claw 128 is provided at a position corresponding to the engagement hole 115 of the lower case 110.
  • the engagement claw 128 of the cell holder 120 is fitted into the engagement hole 115 of the lower case 110 to be engaged, whereby the cell holder 120 and the lower case 110 are engaged.
  • the positions and quantities of the engagement holes 115 and the engagement claws 128 are not limited to the examples shown in the present embodiment, and can be determined as appropriate positions and quantities.
  • the outer peripheral frame 121 is provided with an engagement hole 129a on the upper surface side of the side surfaces 121a and 121c and in the vicinity of the screw hole 123b.
  • the engagement hole 129a is provided so as to protrude outward from the outer peripheral frame 121, and is a substantially rectangular hole when viewed from above.
  • the engagement hole 129a is used when the cell holder 120 and the auxiliary machine base 200 are assembled.
  • the outer peripheral frame 121 includes an engagement hole 129b on the upper surface side near the center of each of the side surfaces 121a, 121b, 121c and 121d.
  • the engagement hole 129b is provided so as to protrude outward from the outer peripheral frame 121, and is a substantially rectangular hole in a top view.
  • the engagement hole 129b is used when the cell holder 120 and the upper case are assembled. Note that the engagement hole 129b is not necessarily provided near the center of each of the side surfaces 121a, 121b, 121c, and 121d, and may be provided at any position as long as the upper case described later can be engaged. It may be.
  • the cell holder 120 has an attachment mechanism 124 formed so as to protrude from the outer peripheral frame 121.
  • the attachment mechanism 124 is a mechanism for attaching the assembled battery to the vehicle.
  • the cell holder 120 is fixed to the vehicle via the in-vehicle bracket 170 by being particularly attached to the in-vehicle bracket 170 by the attachment mechanism 124.
  • the attachment mechanism 124 is provided on the side surfaces 121 a and 121 c of the cell holder 120.
  • the shape and position of the attachment mechanism 124 are not limited to those shown in FIG. 3 and are appropriately determined according to the method of attaching the cell holder 120 to the vehicle.
  • the mounting mechanism 124 includes a flat plate portion 124a and a screw hole 124b provided in the flat plate portion 124a. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, three screw holes 124b are formed in each flat plate portion 124a.
  • the in-vehicle bracket 170 is a support that supports the assembled battery. In this embodiment, the in-vehicle bracket 170 supports the assembled battery by being fastened to the cell holder 120.
  • the in-vehicle bracket 170 has a holding portion 171 formed by four surfaces 171a, 171b, 171c, and 171d that hold the lower case 110 in a state of being fastened to the cell holder 120.
  • the in-vehicle bracket 170 includes an attachment mechanism 172 for attaching the cell holder 120 and a fixing mechanism 173 for fixing the cell holder 120 to the vehicle. In the present embodiment, an attachment mechanism 172 is formed on the surfaces 171a and 171c, and a fixing mechanism 173 is formed on the surfaces 171b and 171d.
  • the mounting mechanism 172 has a screw hole 172a.
  • a screw hole 172a is formed at a position corresponding to the screw hole 124b of the cell holder 120. That is, the in-vehicle bracket 170 and the cell holder 120 are fastened to each other by fixing the corresponding screw holes 124b and 172a with nuts through bolts.
  • the fixing mechanism 173 has a screw hole 173a.
  • the in-vehicle bracket 170 is fixed to the vehicle by passing a screw through the screw hole 173a.
  • the shape, quantity, position, and the like of the fixing mechanism 173 are not limited to those shown in FIG. 3 and are appropriately determined according to the method of fixing the in-vehicle bracket 170 to the vehicle.
  • the adhesive is an arbitrary adhesive capable of bonding the battery cell 150, the lower case 110, and the cell holder 120.
  • an epoxy-based adhesive can be used.
  • the adhesive is a battery cell that contacts the bottom surface 111 when the battery cell 150 is inserted into the lower case 110 (that is, the surface opposite to the cap surface 151) and the cell holder 120 from the top surface side. It may be applied to the surface (that is, the cap surface 151) that contacts the holding lid 122 when holding 150.
  • the cap surface 151 includes a positive electrode terminal 152, a negative electrode terminal 153, and a safety valve 154.
  • the adhesive may be applied only to the peripheral edge in the longitudinal direction.
  • what is applied between the battery cell 150 and the bottom surface 111 of the lower case 110 is not limited to the adhesive.
  • Another filler may be applied between the battery cell 150 and the bottom surface 111.
  • the filler may be particularly elastic.
  • the battery cell 150 is inserted into the lower surface side of the holding lid 122 of the cell holder 120 according to the rib with the cap surface 151 of the battery cell 150 facing downward.
  • the lower case 110 is engaged with the cell holder 120 so as to cover the cell holder 120 into which the battery cell 150 is inserted.
  • the engaging claw 128 of the cell holder 120 is engaged with the engaging hole 115 of the lower case 110.
  • the adhesion procedure of the battery cell 150 is not limited to the above procedure.
  • the battery cell 150 may be inserted into the space 110a of the lower case 110 without causing the lower case 110 and the cell holder 120 to be turned upside down, and the cell holder 120 may be engaged with the lower case 110 from above.
  • the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165 are attached to each terminal of the battery cell 150 exposed from the terminal opening of the holding lid 122 by laser welding, and the LBC 140 is attached to the holding lid 122.
  • the LBC 140 is attached to the holding lid 122 by, for example, fastening together with the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165.
  • the in-vehicle bracket 170 and the cell holder 120 are fastened to each other by fixing the screw holes 124b and 172a with bolts and nuts. In this way, the battery module group 101 is assembled.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA of the battery module group 101 in FIG. 9 is an enlarged view of a region D1 in FIG. 8, and FIG. 10 is an enlarged view of a region D2 in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line BB of the battery module group 101 in FIG.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a region D3 in FIG.
  • the cell holder 120 and the battery cell 150 are bonded with an adhesive.
  • the battery cell 150 is fixed to the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165 by laser welding.
  • the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165 are fixed to the cell holder 120 by being fastened together with the LBC 140.
  • the battery cell 150 is bonded to the lower case 110 with an adhesive on the bottom surface side.
  • FIG. 13 is an external perspective view of the auxiliary battery base 200 of the assembled battery according to the present embodiment.
  • 14A and 14B are side views when the auxiliary machine base 200 of FIG. 13 is viewed from one side.
  • FIG. 15 is an external perspective view of the auxiliary machine base 200 showing a state in which the components and the bus bar are attached.
  • FIG. 16 is a top view of the auxiliary machine base 200 showing a state in which the components and the bus bar are fixed with nuts.
  • the auxiliary machine module group 102 electrically connects the auxiliary machine base 200, the MOSFET 210, the relay 220, the current sensor 230 and the fusible link 240 arranged on the auxiliary machine base 200, and the parts arranged on the auxiliary machine base 200. It is configured by assembling a copper bus bar for connection.
  • the auxiliary machine base 200 has four side surfaces 200a, 200b, 200c and 200d, and a mounting surface 201.
  • the four side surfaces 200a, 200b, 200c, and 200d are the four side surfaces 112a, 112b, 112c, and 112d (and the four cell holders 120) of the lower case 110, respectively, in a state where the auxiliary machine base 200 is assembled to the battery module group 101.
  • the side surfaces 121a, 121b, 121c and 121d) are arranged at positions corresponding to the side surfaces 121a, 121b, 121c and 121d).
  • a current sensor 230 is mounted near the side surface 200a
  • a MOSFET 210 is mounted near the side surface 200b
  • a relay 220 is mounted near the side surface 200c
  • a fusible link 240 is mounted near the side surface 200d.
  • the mounting surface 201 is formed with unevenness according to the position where the MOSFET 210, the relay 220, the current sensor 230 and the fusible link 240 are mounted.
  • the mounting surface 201 has higher rigidity due to the unevenness than when there is no unevenness.
  • the unevenness of the mounting surface 201 includes the region 201c on the mounting surface 201 where the relay 220 is mounted, the region 201a where the current sensor 230 is mounted, and the MOSFET 210. Compared to the area 201b where the battery is placed and the area 201d where the fusible link 240 is placed, it is formed to be higher when the assembled battery is assembled. Further, the unevenness of the mounting surface 201 is formed so that the region 201d on which the fusible link 240 is mounted is higher than the region 201a and the region 201b when the assembled battery is assembled. .
  • the unevenness of the placement surface 201 is formed such that the region 201a where the current sensor 230 is placed is at a lower position than the region 201c and the region 201d. Since the mounting surface 201 has such irregularities, the fusible link 240 is disposed at a position lower than the relay 220 in the auxiliary machine base 200, and the current sensor 230 thicker than the fusible link 240 is also connected to the relay 220. Can be arranged at a lower position.
  • the current sensor 230, the MOSFET 210, the relay 220, and the fusible link 240 are respectively formed by standing walls formed by unevenness of the mounting surface 201 or ribs 202 formed on the mounting surface 201 in the regions 201a, 201b, 201c, and 201d. Is positioned.
  • the region 201 c is partially surrounded by the rib 202. That is, the relay 220 is positioned by the rib 202.
  • the rib 202 also has a function of preventing rotation when the relay 220 is fixed to the auxiliary machine base 200 with the nut 290.
  • the rib 202 also has an insulating function for preventing contact between copper bus bars, which will be described later.
  • the MOSFET 210, the relay 220, and the fusible link 240 are positioned by standing walls formed in parts around the areas 201a, 201b, and 201d, respectively.
  • the standing wall on the mounting surface 201 also has a function of preventing rotation when the MOSFET 210, the relay 220, and the fusible link 240 are fixed to the auxiliary machine base 200 with the nut 290.
  • the auxiliary machine base 200 includes a plurality of upward studs 203 on the mounting surface 201.
  • the stud 203 is used to electrically connect the battery cell 150 of the battery module group 101, the MOSFET 210, the relay 220, the current sensor 230, and the fusible link 240 to each other. Further, the SSG terminal 250, the LOAD terminal 260, and the GND terminal 270 also extend upward from the placement surface 201 and function as studs.
  • each stud 203, SSG terminal 250, LOAD terminal 260, and GND terminal 270 are provided at an appropriate height on the mounting surface 201 having irregularities.
  • each stud 203 has a height matching the terminals of the current sensor 230, the MOSFET 210, the relay 220, and the fusible link 240 placed on each of the regions 201 a, 201 b, 201 c, and 201 d on the placement surface 201.
  • the diameter of each stud 203 is sized according to the connection opening provided in each terminal of the current sensor 230, MOSFET 210, relay 220, and fusible link 240, and the current sensor 230, MOSFET 210, relay 220.
  • the fusible link 240 is attached to the accessory base 200 by passing the stud 203 from the upper surface side to the terminal connection opening.
  • each component can be easily attached to the auxiliary machine base 200, so that the productivity of the auxiliary machine module and the assembled battery is improved.
  • the GND terminal 270 is provided at a position lower than the SSG terminal 250 and the LOAD terminal 260. As described above, by changing the height of the GND terminal 270, the SSG terminal 250, and the LOAD terminal 260, the GND terminal 270 can be identified more easily, and thus it is easy to prevent erroneous wiring when the assembled battery is mounted on a vehicle. Become.
  • the wiring of each part using the copper bus bar on the auxiliary machine base 200 will be described.
  • the copper bus bars 280 to 284 have various shapes according to the positions where they are arranged along the unevenness of the mounting surface 201 of the auxiliary machine base 200.
  • the terminal 240b of the fusible link 240 is electrically connected to the terminal 230a of the current sensor 230 via the copper bus bar 280.
  • the other terminal 230 b of the current sensor 230 is electrically connected to the terminal 220 a of the relay 220 via the copper bus bar 281.
  • the other terminal 220 b of the relay 220 is electrically connected to the terminal 210 a of the MOSFET 210 via the copper bus bar 282.
  • the other terminal 220 b of the relay 220 is further electrically connected to the SSG terminal 250 via the copper bus bars 282 and 283.
  • the terminal 210 b of the MOSFET 210 is electrically connected to the LOAD terminal 260 via the copper bus bar 284.
  • the total plus copper bus bar 285 for electrically connecting to the total plus terminal bus bar 164 of the battery module group 101 is connected to the positive terminal 240a of the fusible link 240.
  • a total minus copper bus bar 286 for electrically connecting to the total minus terminal bus bar 165 of the battery module group 101 is connected to the GND terminal 270.
  • the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 extend to the lower surface side along the side surfaces 200b and 200d, respectively, and the tips of the total plus copper bus bar 286 and the auxiliary base 200 and the cell holder 120 are assembled to the total plus terminal, respectively. Contact with the bus bar 164 and the total negative terminal bus bar 165 ensures electrical connection.
  • the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 are respectively screw holes at positions corresponding to the screw holes 123b provided in the cell holder 120 in a state where the auxiliary machine base 200 and the cell holder 120 are assembled at the tips. 285a and 286a.
  • the copper bus bars 280 to 284 and the total plus copper bus bar 285 are fixed to the auxiliary machine base 200 together with the MOSFET 210, the relay 220, the current sensor 230 and the fusible link 240 by a nut 290 screwed to the stud 203 from the upper surface side.
  • the relay 220 can also be attached to the auxiliary machine base 200 by passing an opening 221 provided at a position different from the terminals 220a and 220b through the stud 203 and screwing the nut 290 into the stud 203 from the upper surface side. Fixed.
  • the copper bus bars are arranged so as not to contact each other by the ribs 202 provided on the auxiliary machine base 200.
  • the partition 222 provided in the terminal 220a and the terminal 220b of the relay 220 also has a function of insulating the copper bus bars so that they do not contact each other.
  • the auxiliary machine pedestal 200 includes a screw hole forming part 204 having screw holes 204a for fixing the cell holder 120 and the auxiliary machine pedestal 200 by screwing at the ends of the side surfaces 200b and 200d.
  • the screw hole 204a is provided at a position corresponding to the screw hole 123a provided in the cell holder 120 in a state where the cell holder 120 and the auxiliary machine base 200 are assembled.
  • the auxiliary machine base 200 includes engagement claws 205 in the vicinity of the stud 203 to which the total plus copper bus bar 285 on the side surface 200a is attached and in the vicinity of the GND terminal 270 to which the total minus copper bus bar 286 on the side surface 200c is attached.
  • the engagement claw 205 is provided at a position corresponding to the engagement hole 129a in a state where the cell holder 120 and the auxiliary machine base 200 are assembled.
  • the engaging claw 205 extends from the outside of the side surfaces 200a and 200c toward the lower surface, and the front end of the engaging claw 205 has a wedge shape when viewed from the side. When the tip of the engagement claw 205 is fitted into the engagement hole 129a, the engagement claw 205 and the engagement hole 129a are engaged.
  • each component ie, MOSFET 210, relay 220, current sensor 230, fusible link 240
  • copper bus bar ie, copper bus bars 280 to 284, total plus copper bus bar 285, and total minus
  • a copper bus bar 286) is disposed through the stud 203, the SSG terminal 250, the LOAD terminal 260, and the GND terminal 270 of the mounting surface 201 of the auxiliary machine base 200.
  • the auxiliary machine module group 102 is assembled by screwing the nut 290 into the stud 203, the SSG terminal 250, the LOAD terminal 260, and the GND terminal 270 from the upper surface side.
  • the upper case has three openings for exposing the SSG terminal 250, the LOAD terminal 260, and the GND terminal 270 from the upper case when the assembled battery is assembled.
  • the upper case includes engagement claws for engaging with the cell holder 120 on the lower surfaces of the four side surfaces.
  • the engagement claw is provided at a position corresponding to the engagement hole 129b in a state where the cell holder 120 and the upper case are assembled.
  • the engaging claw extends from the outer side of each side surface in the lower surface direction, and the front end portion of the engaging claw has a wedge shape in a side view. When the tip of the engaging claw is fitted into the engaging hole 129b, the engaging claw and the engaging hole 129b are engaged.
  • the upper case includes a bus bar protection unit for protecting the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 in a state where the cell holder 120 and the upper case are assembled.
  • the assembly of the battery module group 101 and the accessory module group 102 is realized by the assembly of the cell holder 120 and the accessory base 200.
  • the cell holder 120 and the auxiliary machine base 200 are assembled by fitting the engaging claws 205 into the engaging holes 129a and engaging them.
  • the cell holder 120 and the auxiliary machine pedestal 200 are configured such that, in a state where the auxiliary machine pedestal 200 is placed on the cell holder 120, the bolt 340 is screwed into the screw hole 285a or the screw hole 286a from the outside of the side surfaces 200b and 200d. It is assembled by passing through the hole 166a and screwed into the screw hole 123b. That is, the cell holder 120 and the auxiliary machine base 200 are indirectly assembled by the bolt 340 via the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286. At this time, the support portion 206 provided along the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 has a function of preventing rotation.
  • the cell holder 120 and the auxiliary machine base 200 are formed by screwing the bolt 350 through the screw hole 204a from the upper surface side and screwing it into the screw hole 123a in a state where the cell holder 120 is placed on the auxiliary machine base 200. Assembled.
  • the battery module group 101 and the auxiliary machine module group 102 of the present embodiment are assembled as described above, the battery module group 101 and the auxiliary machine module group 102 are arranged at the four corners of the auxiliary machine base 200 that is substantially rectangular in top view. Is fixed. Thereby, a robust assembly can be realized.
  • the upper case is engaged with the cell holder 120 by engaging the engagement claw with the engagement hole 129 b of the cell holder 120.
  • the assembly of the whole assembled battery is completed by engaging the upper case with the cell holder 120.
  • the battery cell 150 is fixed to the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165.
  • the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165 are fixed to the cell holder 120 by being fastened together with the LBC 140.
  • the cell holder 120 is attached to the vehicle via the in-vehicle bracket 170 in the attachment mechanism 124. Therefore, the heavy battery cell 150 among the parts constituting the assembled battery is fixed to the cell holder 120 and configured as an integral unit. As a result, the weight of the battery cell 150 is directly applied to the vehicle. That is, the battery cell 150 is supported by the vehicle. Therefore, compared with the case where the battery cell 150 is supported by the vehicle via other parts, the other parts are less likely to be worn or damaged.
  • the battery cell 150 is fixed to the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165 by laser welding, the battery cell 150 and each bus bar are stabilized. Can be fixed.
  • the battery cell 150 and each bus bar are fastened to the cell holder 120 by fastening the bus bar and the LBC 140 together. Therefore, the weight of the battery cell 150 is supported at the fastening point of the bus bar. As a result, the battery cell 150 can be stably fixed to the cell holder 120 at the bus bar fastening point.
  • the battery cell 150 since the battery cell 150 is accommodated in the lower case 110, while being able to protect the battery cell 150, the battery cell 150 can be supported from the lower surface side.
  • the lower case 110 since the lower case 110 is held between the cell holder 120 and the in-vehicle bracket 170, it can be protected from the upper surface side and the lower surface side.
  • Battery module group 102 Auxiliary machine module group 110 Lower case 110a Space 111 Bottom surface 112, 112a, 112b, 112c, 112d, 121a, 121b, 121c, 121d, 200a, 200b, 200c, 200d Side surface 113, 221 Opening 115, 129a, 129b engagement hole 116 guide 120 cell holder 121 outer peripheral frame 121e engagement insertion part 122 holding lid 122a frame part 123, 126, 204 screw hole forming part 123a, 123b, 124b, 163a, 166a, 172a, 173a, 204a, 285a, 286a Screw hole 124, 172 Mounting mechanism 124a Flat plate part 125 Bead 128, 205 Engaging claw 130 First secondary battery 140 Battery pack control module (LBC) 150 battery cell 151 cap surface 152 positive electrode terminal 153 negative electrode terminal 154 safety valve 160 inter-cell bus bar 161 convex portion 162 terminal connection portion 162a welding opening 163 voltage

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Abstract

摩耗又は破損しにくいセルホルダ及び組電池を提供する。　本発明に係るセルホルダ（１２０）は、電池セル（１５０）に固定されたバスバ（１６０、１６４及び１６５）が固定されるセルホルダ（１２０）であって、車両への取付機構（１２４）を備える。

Description

セルホルダ及び組電池 関連出願へのクロスリファレンス
　本出願は、日本国特許出願２０１６－１３５３６５号（２０１６年７月７日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本発明は、セルホルダ及び組電池に関する。
　従来、複数の電池セルを樹脂製のケース等の部材に収容した組電池が知られている。組電池は、ケースがブラケットにより保持され、ブラケットが車両に固定されることにより、車両に搭載される。例えば、特許文献１乃至３には、ケースを保持するブラケットが車体に固定される構造が開示されている。
特開２０１３－１２４６４号公報 特開２０１２－１０６７３７号公報 特開２０１２－１２３９１７号公報
　特許文献１乃至３に開示された組電池において、電池セルを収容するケースは、複数の電池セルを内部に収容できるように、複数に分割されて形成される。そのため、例えば車両の走行時に、車両の振動がブラケットを介してケースに伝達され、ケースの分割箇所が摩耗又は破損する場合がある。
　かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、摩耗又は破損しにくいセルホルダ及び組電池を提供することにある。
　上記課題を解決するために、第１の観点に係るセルホルダは、
　電池セルに固定されたバスバが固定されるセルホルダであって、
　車両への取付機構を備える。
　また、第２の観点に係るセルホルダは、
　前記電池セルが、レーザ溶接により前記バスバに固定されることを特徴とする。
　また、第３の観点に係るセルホルダは、
　前記バスバが、組電池制御モジュールと共締めされることにより、当該セルホルダに固定されることを特徴とする。
　また、第４の観点に係る組電池は、
　上記セルホルダを備えることを特徴とする。
　また、第５の観点に係る組電池は、
　前記電池セルを収容し、前記セルホルダに取り付けられる下部ケースをさらに備えることを特徴とする。
　また、第６の観点に係る組電池は、
　前記車両に固定される車載ブラケットをさらに備え、
　前記セルホルダは、前記取付機構によって前記車載ブラケットに取り付けられ、前記車載ブラケットとの間に前記下部ケースを保持することを特徴とする。
　第１の観点に係るセルホルダによれば、組電池を構成する部品のうち重量のある電池セルが、セルホルダに固定されて一体として構成される。これにより、電池セルの重量は直接的に車両にかかることとなる。つまり、電池セルは車両によって支持される。そのため、他の部品を介して電池セルが車両に支持される場合と比較して、他の部品が摩耗又は破損しにくくなる。
　また、第２の観点に係るセルホルダによれば、電池セルとバスバとが、安定して固定されうる。
　また、第３の観点に係るセルホルダによれば、電池セルの重量がバスバの締結点で支持され、その結果、バスバ締結点において電池セルが安定してセルホルダに固定されうる。
　また、第４の観点に係る組電池によれば、組電池を構成する部品のうち重量のある電池セルが、セルホルダに固定されて一体として構成される。これにより、電池セルの重量は直接的に車両にかかることとなる。つまり、電池セルは車両によって支持される。そのため、他の部品を介して電池セルが車両に支持される場合と比較して、他の部品が摩耗又は破損しにくくなる。
　また、第５の観点に係る組電池によれば、電池セルを保護できるとともに、電池セルを下面側から支持することができる。
　また、第６の観点に係る組電池によれば、下部ケースが上面側及び下面側から保護されうる。
本発明の一実施形態に係る組電池の電池モジュール群の外観斜視図である。 図１に示す組電池を含む電源システムの概略を示す機能ブロック図である。 図１の電池モジュール群の分解斜視図である。 図１の下部ケースの外観斜視図である。 図４の下部ケースの上面図である。 セルホルダに取り付けられたセル間バスバの拡大外観斜視図である。 セルホルダの係合爪と下部ケースの係合孔との係合前後の状態を模式的に示す図である。 セルホルダの係合爪と下部ケースの係合孔との係合前後の状態を模式的に示す図である。 図１の電池モジュール群のＡ－Ａ線における断面図である。 図８の領域Ｄ１の拡大図である。 図８の領域Ｄ２の拡大図である。 図１の電池モジュール群のＢ－Ｂ線における断面図である。 図１１の領域Ｄ３の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る組電池の補機台座の外観斜視図である。 図１３の補機台座を一側面から見た場合の側面図である。 図１３の補機台座を一側面から見た場合の側面図である。 各部品及びバスバを取り付けた状態を示す補機台座の外観斜視図である。 各部品及びバスバをナットで固定した状態を示す補機台座の上面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る組電池の電池モジュール群１０１の外観斜視図であり、組電池の上部ケースを外した状態を示す外観斜視図である。ただし、図１は、電池モジュール群１０１に、後述する組電池制御モジュール１４０（図３参照）が取り付けられていない状態を示す。
　組電池の電池モジュール群１０１は、電池セル１５０（図３等参照）を収容する下部ケース１１０と、下部ケース１１０に収容された電池セル１５０を上部ケースが取り付けられる側（以下、「上面側」ともいう）において保持するセルホルダ１２０と、組電池を車両に固定するための車載ブラケット１７０とを備える。また、セルホルダ１２０には、電池セル１５０同士を電気的に接続するセル間バスバ１６０と、セル間バスバ１６０により電気的に接続された複数の電池セル１５０の正極に接続される総プラス端子バスバ１６４と、セル間バスバ１６０により電気的に接続された複数の電池セル１５０の負極に接続される総マイナス端子バスバ１６５とが設けられる。
　電池モジュール群１０１には、上面側に後述する補機台座２００（図１３等参照）が取り付けられる。補機台座２００には、各種部品が取り付けられる。本実施形態に係る組電池は、補機台座２００のさらに上面側に、補機台座２００に取り付けられる各種部品を保護するための上部ケースを備える。
　本実施形態において、組電池は、補機台座２００に取り付けられる各種部品として、ＭＯＳＦＥＴ２１０（metal oxide semiconductor field effect transistor）と、リレー２２０と、電流センサ２３０と、ヒュージブルリンク２４０とを備える（図１５等参照）。また、本実施形態に係る組電池は、上部ケースを取り付けた状態において上部ケースの外部に突出するＳＳＧ端子２５０、ＬＯＡＤ端子２６０及びＧＮＤ端子２７０の３つの端子を備える（図１３等参照）。補機台座２００及び補機台座２００に取り付けられる各種部品等の詳細については、後述する図１３乃至図１６の説明において、詳述する。
　本実施形態において、組電池は、内燃機関を備えた車両、又は内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリッド車両等の車両に搭載されて使用されるものとして説明するが、組電池の用途は車両用に限られない。
　図２は、本実施形態に係る組電池を含む電源システム４００の概略を示す機能ブロック図である。電源システム４００は、組電池と、オルタネータ４１０と、スタータ４２０と、第２の二次電池４３０と、負荷４４０と、スイッチ４５０と、制御部４６０とを備える。組電池は、下部ケース１１０に収容される第１の二次電池１３０を含む。第１の二次電池１３０、オルタネータ４１０、スタータ４２０、第２の二次電池４３０及び負荷４４０は、並列に接続される。
　組電池は、ＭＯＳＦＥＴ２１０と、リレー２２０と、電流センサ２３０と、ヒュージブルリンク２４０と、第１の二次電池１３０と、組電池制御モジュール１４０とを備える。本実施形態において、組電池制御モジュール１４０は、例えばリチウムイオンバッテリコントローラ（ＬＢＣ）であり、以下本明細書において、組電池制御モジュール１４０を、ＬＢＣ１４０とも表す。リレー２２０と、電流センサ２３０と、ヒュージブルリンク２４０と、第１の二次電池１３０とは、この順で直列に接続される。また、ＭＯＳＦＥＴ２１０は、第２の二次電池４３０及び負荷４４０に直列に接続される。
　組電池において、ＳＳＧ端子２５０はオルタネータ４１０に接続され、ＬＯＡＤ端子２６０は負荷４４０に接続される。また、ＧＮＤ端子２７０は、接地のために使用される。
　リレー２２０は、第１の二次電池１３０を、電源システム４００における組電池外の各構成要素と並列に接続し又は切り離すスイッチとして機能する。
　電流センサ２３０は、適宜な構造を有し、適宜な方式で第１の二次電池１３０を含む回路に流れる電流を測定する。
　ヒュージブルリンク２４０は、ヒューズ本体と、ヒューズ本体を収容保持する絶縁樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆う絶縁樹脂製のカバーとにより構成され、過電流が生じた場合に溶断する。
　第１の二次電池１３０は、下部ケース１１０に収容される電池セル１５０のアセンブリにより構成される。第１の二次電池１３０を構成する各電池セル１５０は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池である。第１の二次電池１３０は、正極側がヒュージブルリンク２４０に接続され、負極側がＧＮＤ端子２７０を介して接地される。
　ＭＯＳＦＥＴ２１０は、第２の二次電池４３０及び負荷４４０を、電源システム４００における他の構成要素と並列に接続し又は切り離すスイッチとして機能する。
　ＬＢＣ１４０は、第１の二次電池１３０に接続され、第１の二次電池１３０の状態を推定する。ＬＢＣ１４０は、例えば第１の二次電池１３０の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）等を推定する。
　オルタネータ４１０は、発電機であって、車両のエンジンに機械的に接続される。オルタネータ４１０は、エンジンの駆動によって発電を行う。オルタネータ４１０がエンジンの駆動によって発電した電力は、レギュレータで出力電圧を調整されて、組電池が備える第１の二次電池１３０、第２の二次電池４３０及び負荷４４０に供給され得る。またオルタネータ４１０は、車両の減速時等に回生によって発電可能である。オルタネータ４１０が回生発電した電力は、第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０の充電に使用される。
　スタータ４２０は、例えばセルモータを含んで構成され、第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０の少なくとも一方からの電力供給を受けて、車両のエンジンを始動させる。
　第２の二次電池４３０は、例えば鉛蓄電池により構成され、負荷４４０に電力を供給する。
　負荷４４０は、例えば車両に備えられたオーディオ、エアコンディショナ、及びナビゲーションシステム等を含み、供給された電力を消費して動作する。負荷４４０は、エンジン駆動の停止中に第１の二次電池１３０から電力供給を受けて動作し、エンジン駆動中にオルタネータ４１０及び第２の二次電池４３０から電力供給を受けて動作する。
　スイッチ４５０は、スタータ４２０と直列に接続される。スイッチ４５０は、スタータ４２０を他の構成要素と並列に接続し又は切り離す。
　制御部４６０は、電源システム４００の全体の動作を制御する。制御部４６０は、例えば車両のＥＣＵ（Electric Control Unit又はEngine Control Unit）により構成される。制御部４６０は、スイッチ４５０、ＭＯＳＦＥＴ２１０及びリレー２２０の動作をそれぞれ制御して、オルタネータ４１０、第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０による電力供給、並びに第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０の充電を行なう。
　図３は、図１の電池モジュール群１０１の分解斜視図である。ただし、図３では、図１の電池モジュール群１０１に加えて、ＬＢＣ１４０も示されている。本実施形態に係る組電池は、電池モジュール群１０１と、後述する補機モジュール群１０２とをそれぞれ組み立てた後、電池モジュール群１０１と補機モジュール群１０２とを組付け、上部ケースを固定することにより組み立てられる。
　電池モジュール群１０１は、複数の電池セル１５０と、電池セル１５０を収容する下部ケース１１０と、電池セル１５０を保持するセルホルダ１２０と、セル間バスバ１６０と、総プラス端子バスバ１６４と、総マイナス端子バスバ１６５と、ＬＢＣ１４０と、車載ブラケット１７０とを組み付けることにより構成される。
　本実施形態において、組電池が備える電池セル１５０は、略直方体形状である。本実施形態の組電池は、図３に示すように電池セル１５０を５つ収容するが、組電池が収容可能な電池セル１５０の数量は５つに限られない。組電池が収容可能な電池セル１５０の数量は、電池セル１５０の最大出力及び車両等の被駆動機器が消費する電力等に応じて、適宜決定される。
　図４は、下部ケース１１０の外観斜視図であり、図５は、図４の下部ケース１１０の上面図である。下部ケース１１０は、上面側から電池セル１５０を収容可能な空間１１０ａを有する筐体である。つまり、下部ケース１１０は、底面１１１と、４つの側面１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ及び１１２ｄとを有し、底面１１１の反対側（つまり上面側）に開口１１３を有する。下部ケース１１０において、側面１１２ａと１１２ｃとが対向し、側面１１２ｂと１１２ｄとが対向する。以下、４つの側面１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ及び１１２ｄを区別しない場合には、まとめて側面１１２と記載する。側面１１２の高さは、下部ケース１１０に収容する電池セル１５０の高さよりも低くなっている。
　また、側面１１２は、開口１１３側に、セルホルダ１２０との係合用の係合孔１１５を有する。本実施形態において、各側面１１２は、開口１１３側の中央及び両端近傍に、３つの係合孔１１５を有する。
　底面１１１は、下部ケース１１０の内側（つまり空間１１０ａ側）に、収容する電池セル１５０の位置を示すとともに収容した電池セル１５０の位置ずれを防止するためのガイド１１６を備える。ガイド１１６は、電池セル１５０同士の空間を維持する機能も有する。なお、ガイド１１６により形成される電池セル１５０間の空間には、例えば絶縁シート等が挿入されていてもよい。
　ガイド１１６の高さは、側面１１２の高さよりも低くなっている。本実施形態において、ガイド１１６は、側面１１２ｂ及び１１２ｄに平行に、等間隔に４つ設けられる。すなわち、本実施形態において、下部ケース１１０は、ガイド１１６により５つに区切られた底面１１１の各領域に沿って、側面１１２ｂから側面１１２ｄまで積層するように配置された５つの電池セル１５０を収容する。
　なお、ガイド１１６の位置及び大きさ等は、下部ケース１１０が収容する電池セル１５０の形状及び数量等に応じて、適宜決定される。
　再び図３を参照すると、電池セル１５０は、略直方体形状の１つのキャップ面１５１上に、正極端子１５２と、負極端子１５３とを有する。以下、正極端子１５２及び負極端子１５３は、「電極端子」と総称する。キャップ面１５１は、長辺と短辺とを有する長方形状であり、正極端子１５２及び負極端子１５３は、キャップ面１５１の長辺方向の両端付近に設けられている。また、キャップ面１５１の中央には、経年劣化又は熱暴走等によって電池セル１５０内部でガスが発生し電池セル１５０内部の圧力が所定以上になった場合にガスを外部に排出するために開く安全弁１５４が設けられている。電池セル１５０は、キャップ面１５１が開口１１３から突出するように、つまり上面側となるように、下部ケース１１０に収容される。図３に示すように、下部ケース１１０内において、電池セル１５０は、互いに隣接する電池セル１５０の正極端子１５２と負極端子１５３との配置が逆方向となるように、下部ケース１１０内に収容される。
　電池セル１５０のキャップ面１５１側、つまり下部ケース１１０の開口１１３側には、セルホルダ１２０が取り付けられる。
　セルホルダ１２０は、上面視において略矩形で、所定の高さを有する外周枠１２１と、外周枠１２１の内側において、セルホルダ１２０が下部ケース１１０に係合した状態で電池セル１５０を上面側から保持する保持蓋１２２とを備える。保持蓋１２２は、下部ケース１１０に収容された電池セル１５０のキャップ面１５１を上面側から保持する。
　外周枠１２１は、４つの側面１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄを有する。４つの側面１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄは、外周枠１２１と下部ケース１１０とが係合された状態において、それぞれ下部ケース１１０の４つの側面１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ及び１１２ｄに対応する位置に配置される。
　外周枠１２１は、側面１２１ｂ及び１２１ｄの端部に、補機台座２００をねじ留めによりセルホルダ１２０に固定するためのねじ穴１２３ａを有するねじ穴形成部１２３を備える。本実施形態において、ねじ穴形成部１２３は、側面１２１ｂ及び１２１ｄから外側に突出するように形成されている。ねじ穴形成部１２３において、ねじ穴１２３ａは、上面側からねじを挿入できるように形成されている。
　また、外周枠１２１は、側面１２１ｂ及び１２１ｄの上面側に、補機台座２００に取り付けたバスバ（つまり、後述する総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６）をセルホルダ１２０にねじ留めするためのねじ穴１２３ｂを有する。ねじ穴１２３ｂは、後述する総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５が取り付けられる、保持蓋１２２が有する端子用開口の近傍に設けられることが好ましい。
　保持蓋１２２は、セルホルダ１２０と下部ケース１１０との係合状態における電池セル１５０の正極端子１５２及び負極端子１５３に対応する位置に、端子用開口を有する。セルホルダ１２０と下部ケース１１０との係合状態において、電池セル１５０の正極端子１５２及び負極端子１５３は、端子用開口から保持蓋１２２の上面側に露出した状態となる。
　また、保持蓋１２２は、セルホルダ１２０と下部ケース１１０との係合状態における電池セル１５０の安全弁１５４に対応する位置に、安全弁用開口を有する。セルホルダ１２０と下部ケース１１０との係合状態において、安全弁１５４から排出されたガスは、安全弁用開口から電池セル１５０の外部に排出される。
　端子用開口から露出して一列に整列した正極端子１５２及び負極端子１５３は、ヒュージブルリンク２４０に接続される正極端子１５２とＧＮＤ端子２７０に接続される負極端子１５３とを除いて、隣り合う端子同士がセル間バスバ１６０により電気的に接続される。セル間バスバ１６０は、例えばアルミニウム等の導電性の金属で構成される。セル間バスバ１６０は、図６に示すように、セルホルダ１２０に取り付けられて正極端子１５２と負極端子１５３とに接続した状態における、端子用開口間での保持蓋１２２のフレーム部分１２２ａとの干渉を回避するための凸部１６１を有する。つまり、セル間バスバ１６０は、側面視において、正極端子１５２及び負極端子１５３に接続する２つの端子接続部１６２と、２つの端子接続部１６２を接続する、端子接続部１６２から上面側に突出した凸部１６１とを有する。
　端子接続部１６２は、例えば図６に示すように、中央に溶接用開口１６２ａを有する。セル間バスバ１６０並びに後述する総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、溶接用開口１６２ａの周縁部においてレーザ溶接により、電池セル１５０の各端子に接続される。
　また、各端子接続部１６２は、セルホルダ１２０に取り付けた状態において、安全弁用開口側に突出する電圧センサ取付端子１６３を有する。各電圧センサ取付端子１６３は、ねじ穴１６３ａを有する。セル間バスバ１６０において、各電圧センサ取付端子１６３は、セル間バスバ１６０の端子接続部１６２を正極端子１５２又は負極端子１５３に接続した場合に、セルホルダ１２０のねじ穴形成部１２６上に配置されるように形成されている。ねじ穴１６３ａは、電圧センサ取付端子１６３がねじ穴形成部１２６上に配置された状態において、ねじ穴形成部１２６に形成されたねじ穴と重なり、ＬＢＣ１４０のねじ留めにより、ねじ穴形成部１２６のねじ穴と電圧センサ取付端子１６３のねじ穴１６３ａとが合わせてねじ留め（共締め）される。電圧センサ取付端子１６３は、電圧センサに接続され、端子間の電圧を検出するために用いられる。
　また、ヒュージブルリンク２４０に接続される正極端子１５２には、総プラス端子バスバ１６４が接続され、ＧＮＤ端子２７０に接続される負極端子１５３には、総マイナス端子バスバ１６５が接続される。総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、例えばアルミニウム等の導電性の金属で構成される。総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、電池セル１５０の端子に接続される１つの端子接続部１６２と、それぞれ補機台座２００が備える総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６に接続するための外部接続部とを有する。外部接続部は、外周枠１２１の内側の面及び外側の面を挟持するような、端子接続部１６２よりも上面側に突出した凸形状になっている。また、外部接続部は、外周枠１２１に取り付けられた状態において、ねじ穴１２３ｂに対応する位置にねじ穴を有する。なお、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５の端子接続部１６２も、セルホルダ１２０に取り付けた状態において、端子用開口側に突出する電圧センサ取付端子１６３を有する。
　保持蓋１２２は、セルホルダ１２０に取り付けられるセル間バスバ１６０同士の間、及び、セル間バスバ１６０と総プラス端子バスバ１６４又は総マイナス端子バスバ１６５との間に、バスバ同士の電気的な接続を防止するとともにバスバの位置決めを行うためのビード１２５を備える。ビード１２５は、保持蓋１２２の上面側に突出する。
　また、保持蓋１２２は、上面側にＬＢＣ１４０を固定するためのねじ穴形成部１２６を備える。ねじ穴形成部１２６は、保持蓋１２２の上面側において、端子用開口と安全弁用開口との間に形成される。すなわち、本実施形態においては、保持蓋１２２は、１０個のねじ穴形成部１２６を備える。ねじ穴形成部１２６は、略円柱形状であり、中央にねじ穴が設けられている。ＬＢＣ１４０は、セルホルダ１２０の上面側に載置され、ねじ穴形成部１２６に形成されたねじ穴を使用して、上面側からセルホルダ１２０にねじ留め（共締め）される。
　また、保持蓋１２２は、下面側において、下部ケース１１０に収容する電池セル１５０の位置ずれを防止するためのリブを備える。リブは、側面１２１ｂ及び１２１ｄに平行に、等間隔に４つ設けられる。つまり、リブは、セルホルダ１２０と下部ケース１１０とが係合した状態において、下部ケース１１０のガイド１１６に対応する方向及び位置に設けられる。
　外周枠１２１は、全周に亘って、所定の高さの係合挿入部１２１ｅを有する。係合挿入部１２１ｅは、外周枠１２１の他の箇所よりも厚みが薄くなっており、そのため、外周枠１２１の外側の面は、係合挿入部１２１ｅが、外周枠１２１の他の箇所よりも窪んでいる。係合挿入部１２１ｅは、図７Ｂに示すように、セルホルダ１２０を下部ケース１１０に係合させる際に、下部ケース１１０の開口１１３側において、下部ケース１１０の内側に挿入される。
　各側面１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄにおいて、係合挿入部１２１ｅは、中央及び両端近傍に、３つの係合爪１２８を備える。係合爪１２８は、下部ケース１１０の係合孔１１５に対応する位置に設けられる。セルホルダ１２０と下部ケース１１０とを係合させる際、セルホルダ１２０の係合爪１２８が、下部ケース１１０の係合孔１１５に嵌め込まれて係合されることにより、セルホルダ１２０と下部ケース１１０とが係合される。なお、係合孔１１５及び係合爪１２８の位置及び数量は、本実施形態において示した例に限られず、適宜の位置及び数量に決定することができる。
　また、外周枠１２１は、側面１２１ａ及び１２１ｃの上面側であって、ねじ穴１２３ｂの近傍に係合孔１２９ａを備える。係合孔１２９ａは、外周枠１２１から外部側に突出するように設けられており、上面視において、略長方形状の孔になっている。係合孔１２９ａは、セルホルダ１２０と補機台座２００とを組み付ける際に使用される。
　また、外周枠１２１は、各側面１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄの中央付近の上面側に、係合孔１２９ｂを備える。係合孔１２９ｂは、外周枠１２１から外部側に突出するように設けられており、上面視において、略長方形状の孔になっている。係合孔１２９ｂは、セルホルダ１２０と上部ケースとを組み付ける際に使用される。なお、係合孔１２９ｂは、必ずしも各側面１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄの中央付近に設けられていなくてもよく、後述する上部ケースを係合可能な位置であれば、任意の位置に設けられていてもよい。
　また、セルホルダ１２０は、外周枠１２１から突出して形成される取付機構１２４を有する。取付機構１２４は、組電池を車両に取り付けるための機構である。本実施形態では、セルホルダ１２０は、特に取付機構１２４において車載ブラケット１７０に取り付けられることにより、車載ブラケット１７０を介して、車両に固定される。本実施形態において、取付機構１２４は、セルホルダ１２０の側面１２１ａ及び１２１ｃに設けられる。ただし、取付機構１２４の形状及び位置は、図３に示されるものに限られず、セルホルダ１２０の車両への取付方法に応じて、適宜決定される。
　取付機構１２４は、平板部１２４ａと、平板部１２４ａに設けられたねじ穴１２４ｂとを備える。本実施形態では、図３に示すように、各平板部１２４ａにそれぞれ３つのねじ穴１２４ｂが形成されている。
　車載ブラケット１７０は、組電池を支持する支持具である。本実施形態において、車載ブラケット１７０は、セルホルダ１２０と締結されることにより、組電池を支持する。車載ブラケット１７０は、セルホルダ１２０と締結された状態において下部ケース１１０を保持する、４つの面１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ及び１７１ｄにより形成される保持部１７１を有する。また、車載ブラケット１７０は、セルホルダ１２０を取り付けるための取付機構１７２と、車両に固定するための固定機構１７３とを有する。本実施形態では、面１７１ａ及び１７１ｃに取付機構１７２が形成され、面１７１ｂ及び面１７１ｄに固定機構１７３が形成されている。
　取付機構１７２には、ねじ穴１７２ａが形成されている。本実施形態では、セルホルダ１２０のねじ穴１２４ｂに対応する位置に、ねじ穴１７２ａが形成されている。すなわち、車載ブラケット１７０とセルホルダ１２０とは、それぞれ対応するねじ穴１２４ｂ及び１７２ａに、ボルトを通してナットで固定することにより、互いに締結される。
　また、本実施形態において、固定機構１７３は、ねじ穴１７３ａを有する。車載ブラケット１７０は、ねじ穴１７３ａにねじを通すことにより、車両に固定される。なお、固定機構１７３の形状、数量及び位置等は、図３に示されるものに限られず、車載ブラケット１７０の車両への固定方法に応じて、適宜決定される。
　ここで、電池モジュール群１０１の組立について説明する。まず、電池セル１５０に接着剤が塗布される。接着剤は、電池セル１５０と、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０とを接着可能な任意の接着剤であり、例えばエポキシ系接着剤を使用することができる。セルホルダ１２０と下部ケース１１０とを係合した際に、下部ケース１１０内で電池セル１５０の位置が固定されていればよいため、接着剤は、必ずしも電池セル１５０の全体に塗布されていなくてもよく、電池セル１５０の一部分に塗布されてもよい。例えば、接着剤は、電池セル１５０において、下部ケース１１０に電池セル１５０を挿入した際に底面１１１に接触する面（つまりキャップ面１５１の反対側の面）と、セルホルダ１２０で上面側から電池セル１５０を保持する際に保持蓋１２２に接触する面（つまりキャップ面１５１）とに、塗布されてもよい。特に、キャップ面１５１は、正極端子１５２と、負極端子１５３と、安全弁１５４とを有するため、これらの正極端子１５２、負極端子１５３及び安全弁１５４に接着剤が塗布されないよう、例えば、キャップ面１５１の長手方向の周縁にのみ接着剤が塗布されてもよい。
　なお、電池セル１５０と下部ケース１１０の底面１１１との間に塗布されるのは、接着剤に限られない。電池セル１５０と底面１１１との間には、他の充填剤が塗布されてもよい。充填剤は、特に弾性を有するものであってもよい。
　次に、セルホルダ１２０を上下反転させた状態で、電池セル１５０のキャップ面１５１を下向きにして、セルホルダ１２０の保持蓋１２２の下面側に、リブに従って電池セル１５０が挿入される。そして、下部ケース１１０を上下反転させた状態で、電池セル１５０が挿入されたセルホルダ１２０に覆い被せるようにして、下部ケース１１０をセルホルダ１２０に係合させる。このとき、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、セルホルダ１２０の係合爪１２８が下部ケース１１０の係合孔１１５に係合される。
　なお、電池セル１５０の接着手順は、上記手順に限られない。例えば、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０を上下反転させることなく、電池セル１５０が下部ケース１１０の空間１１０ａに挿入され、その上からセルホルダ１２０が下部ケース１１０に係合されてもよい。
　そして、保持蓋１２２の端子用開口から露出した電池セル１５０の各端子に、セル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５を、レーザ溶接により取り付け、保持蓋１２２にＬＢＣ１４０を取り付けることにより、電池モジュール群１０１の組立が完了する。ＬＢＣ１４０は、上述したように、例えばセル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５との共締めにより保持蓋１２２に取り付けられる。
　そして、車載ブラケット１７０とセルホルダ１２０とが、ねじ穴１２４ｂ及び１７２ａに、ボルトを通してナットで固定することにより、互いに締結される。このようにして、電池モジュール群１０１が組み立てられる。
　図８は、図１の電池モジュール群１０１のＡ－Ａ線における断面図である。図９は、図８の領域Ｄ１の拡大図であり、図１０は、図８の領域Ｄ２の拡大図である。また、図１１は、図１の電池モジュール群１０１のＢ－Ｂ線における断面図である。図１２は、図１１の領域Ｄ３の拡大図である。
　図９に示すように、セルホルダ１２０と、電池セル１５０とは、接着剤で接着される。また、図１２に示すように、電池セル１５０は、レーザ溶接により、セル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５に固定される。さらに、セル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、ＬＢＣ１４０との共締めにより、セルホルダ１２０に固定される。また、図１０に示すように、電池セル１５０は、底面側において、下部ケース１１０と接着剤で接着される。
　次に、図１３乃至図１６を参照して、本実施形態に係る組電池の補機モジュール群１０２について説明する。図１３は、本実施形態に係る組電池の補機台座２００の外観斜視図である。図１４Ａ及び図１４Ｂは、図１３の補機台座２００を一側面から見た場合の側面図である。図１５は、各部品及びバスバを取り付けた状態を示す補機台座２００の外観斜視図である。図１６は、各部品及びバスバをナットで固定した状態を示す補機台座２００の上面図である。
　補機モジュール群１０２は、補機台座２００と、補機台座２００上に配置されるＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０、電流センサ２３０及びヒュージブルリンク２４０と、補機台座２００上に配置される各部品を電気的に接続するための銅バスバとを組み付けることにより構成される。
　補機台座２００は、４つの側面２００ａ、２００ｂ、２００ｃ及び２００ｄと、載置面２０１とを有する。４つの側面２００ａ、２００ｂ、２００ｃ及び２００ｄは、補機台座２００が電池モジュール群１０１に組み付けられた状態において、それぞれ下部ケース１１０の４つの側面１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ及び１１２ｄ（及びセルホルダ１２０の４つの側面１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄ）に対応する位置に配置される。
　載置面２０１には、側面２００ａの近傍に電流センサ２３０が、側面２００ｂの近傍にＭＯＳＦＥＴ２１０が、側面２００ｃの近傍にリレー２２０が、側面２００ｄの近傍にヒュージブルリンク２４０が、それぞれ載置される。載置面２０１には、図１３に示すように、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０、電流センサ２３０及びヒュージブルリンク２４０を載置する位置に応じて、凹凸が形成されている。載置面２０１は、凹凸により、凹凸がない場合と比較して剛性が高くなっている。
　本実施形態において、載置面２０１の凹凸は、図１３に示すように、載置面２０１においてリレー２２０が載置される領域２０１ｃが、電流センサ２３０が載置される領域２０１ａ、ＭＯＳＦＥＴ２１０が載置される領域２０１ｂ及びヒュージブルリンク２４０が載置される領域２０１ｄと比較して、組電池を組み立てた際に高い位置になるように形成されている。また、載置面２０１の凹凸は、ヒュージブルリンク２４０が載置される領域２０１ｄが、領域２０１ａ及び領域２０１ｂと比較して、組電池を組み立てた際に高い位置になるように形成されている。つまり、載置面２０１の凹凸は、電流センサ２３０が載置される領域２０１ａが、領域２０１ｃ及び領域２０１ｄよりも低い位置になるように形成されている。載置面２０１がこのような凹凸を有することにより、ヒュージブルリンク２４０を、補機台座２００においてリレー２２０よりも低い位置に配置するとともに、ヒュージブルリンク２４０よりも厚い電流センサ２３０も、リレー２２０よりも低い位置に配置することができる。
　電流センサ２３０、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０及びヒュージブルリンク２４０は、それぞれ領域２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄにおいて、載置面２０１の凹凸により形成される立ち壁又は載置面２０１に形成されたリブ２０２により、位置決めされる。
　本実施形態では、例えば図１３及び図１５に示すように、領域２０１ｃは、その周囲の一部がリブ２０２により囲われている。つまり、リレー２２０は、リブ２０２により位置決めされる。リブ２０２は、ナット２９０でリレー２２０を補機台座２００に固定する際の廻り止めの機能も有する。また、リブ２０２は、後述する銅バスバ同士の接触を防止する絶縁の機能も有する。
　また、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０及びヒュージブルリンク２４０は、それぞれ領域２０１ａ、２０１ｂ及び２０１ｄの周囲の一部に形成された立ち壁により位置決めされる。載置面２０１における立ち壁は、ナット２９０でＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０及びヒュージブルリンク２４０を補機台座２００に固定する際の廻り止めの機能も有する。
　また、補機台座２００は、載置面２０１に複数の上向きのスタッド２０３を備える。スタッド２０３は、電池モジュール群１０１の電池セル１５０と、ＭＯＳＦＥＴ２１０と、リレー２２０と、電流センサ２３０と、ヒュージブルリンク２４０とを互いに電気的に接続するために使用される。また、ＳＳＧ端子２５０、ＬＯＡＤ端子２６０及びＧＮＤ端子２７０も、載置面２０１から上向きに延在しており、スタッドとして機能する。
　各スタッド２０３と、ＳＳＧ端子２５０と、ＬＯＡＤ端子２６０と、ＧＮＤ端子２７０とは、凹凸を有する載置面２０１において、適宜な高さに設けられる。例えば、各スタッド２０３は、載置面２０１において、各領域２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄにそれぞれ載置される電流センサ２３０、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０及びヒュージブルリンク２４０の各端子に合わせた高さに設けられる。つまり、各スタッド２０３の直径は、電流センサ２３０、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０及びヒュージブルリンク２４０の各端子に設けられた接続用開口に合わせた大きさになっており、電流センサ２３０、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０及びヒュージブルリンク２４０は、それぞれ上面側から端子の接続用開口にスタッド２０３を通すことにより、補機台座２００に取り付けられる。このように各スタッド２０３の向きを上向きにすることにより、補機台座２００への各部品の取り付けがしやすいため、補機モジュール及び組電池の生産性が向上する。
　また、本実施形態において、ＧＮＤ端子２７０は、ＳＳＧ端子２５０及びＬＯＡＤ端子２６０よりも低い位置に設けられる。このように、ＧＮＤ端子２７０と、ＳＳＧ端子２５０及びＬＯＡＤ端子２６０との高さを変えることにより、ＧＮＤ端子２７０の識別性が高まるため、組電池を車両に搭載する際における誤配線を防止しやすくなる。
　ここで、補機台座２００上における、銅バスバを使用した各部品の配線について説明する。図１５及び図１６に示すように、銅バスバ２８０乃至２８４は、補機台座２００の載置面２０１の凹凸に沿うように、配置される位置に応じて多様な形状を有する。
　ヒュージブルリンク２４０の端子２４０ｂは、銅バスバ２８０を介して、電流センサ２３０の端子２３０ａに電気的に接続される。電流センサ２３０の他方の端子２３０ｂは、銅バスバ２８１を介して、リレー２２０の端子２２０ａに電気的に接続される。リレー２２０の他方の端子２２０ｂは、銅バスバ２８２を介して、ＭＯＳＦＥＴ２１０の端子２１０ａに電気的に接続される。リレー２２０の他方の端子２２０ｂは、さらに、銅バスバ２８２及び２８３を介して、ＳＳＧ端子２５０に電気的に接続される。ＭＯＳＦＥＴ２１０の端子２１０ｂは、銅バスバ２８４を介して、ＬＯＡＤ端子２６０に電気的に接続される。
　ヒュージブルリンク２４０の正極端子２４０ａには、電池モジュール群１０１の総プラス端子バスバ１６４に電気的に接続するための総プラス銅バスバ２８５が接続される。また、ＧＮＤ端子２７０には、電池モジュール群１０１の総マイナス端子バスバ１６５に電気的に接続するための総マイナス銅バスバ２８６が接続される。総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６は、それぞれ側面２００ｂ及び２００ｄに沿って下面側に延びており、その先端が、補機台座２００とセルホルダ１２０とが組み付けられた状態においてそれぞれ総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５とに接触することにより、電気的な接続が担保される。総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６は、その先端に、補機台座２００とセルホルダ１２０とが組み付けられた状態において、セルホルダ１２０に設けられたねじ穴１２３ｂに対応する位置に、それぞれねじ穴２８５ａ及び２８６ａを有する。
　銅バスバ２８０乃至２８４及び総プラス銅バスバ２８５は、上面側からスタッド２０３にねじ嵌合されるナット２９０により、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０、電流センサ２３０及びヒュージブルリンク２４０とともに補機台座２００に固定される。また、リレー２２０は、端子２２０ａ及び端子２２０ｂとは異なる位置に設けられた開口２２１をスタッド２０３に通して、上面側からナット２９０をスタッド２０３にねじ嵌合することによっても、補機台座２００に固定される。
　なお、各銅バスバは、上述したように、補機台座２００に設けられたリブ２０２により、互いに接触しないように配置されている。また、リレー２２０の端子２２０ａ及び端子２２０ｂに設けられた隔壁２２２も、各銅バスバが接触しないように絶縁する機能を有する。
　補機台座２００は、側面２００ｂ及び２００ｄの端部に、セルホルダ１２０と補機台座２００とをねじ留めにより固定するためのねじ穴２０４ａを有するねじ穴形成部２０４を備える。ねじ穴２０４ａは、セルホルダ１２０と補機台座２００とが組み付けられた状態においてセルホルダ１２０に設けられたねじ穴１２３ａに対応する位置に設けられる。
　また、補機台座２００は、側面２００ａの総プラス銅バスバ２８５を取り付けるスタッド２０３の近傍と、側面２００ｃの総マイナス銅バスバ２８６を取り付けるＧＮＤ端子２７０の近傍とに、係合爪２０５を備える。係合爪２０５は、セルホルダ１２０と補機台座２００とが組み付けられた状態において、係合孔１２９ａに対応する位置に設けられる。係合爪２０５は、側面２００ａ及び２００ｃの外部側から下面方向に延びており、係合爪２０５の先端部は、側面視において楔形状になっている。係合爪２０５の先端部が係合孔１２９ａに嵌め込まれることにより、係合爪２０５と係合孔１２９ａとが係合する。
　ここで、補機モジュール群１０２の組立について説明する。補機モジュール群１０２の組立では、まず、各部品（つまり、ＭＯＳＦＥＴ２１０、リレー２２０、電流センサ２３０、ヒュージブルリンク２４０）及び銅バスバ（つまり、銅バスバ２８０乃至２８４、総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６）が、補機台座２００の載置面２０１のスタッド２０３、ＳＳＧ端子２５０、ＬＯＡＤ端子２６０及びＧＮＤ端子２７０に、通して配置される。そして、スタッド２０３、ＳＳＧ端子２５０、ＬＯＡＤ端子２６０及びＧＮＤ端子２７０を上面側からナット２９０をねじ嵌合することにより、補機モジュール群１０２の組立が行われる。
　次に、上部ケースについて説明する。上部ケースは、組電池を組み立てた際に、それぞれＳＳＧ端子２５０、ＬＯＡＤ端子２６０及びＧＮＤ端子２７０を上部ケースから外部に露出させるための３つの開口を有する。
　また、上部ケースは、４つの側面の下面側にセルホルダ１２０に係合するための係合爪を備える。係合爪は、セルホルダ１２０と上部ケースとが組み付けられた状態において、係合孔１２９ｂに対応する位置に設けられる。係合爪は、各側面の外部側から下面方向に延びており、係合爪の先端部は、側面視において楔形状になっている。係合爪の先端部が係合孔１２９ｂに嵌め込まれることにより、係合爪と係合孔１２９ｂとが係合する。
　また、上部ケースは、セルホルダ１２０と上部ケースとが組み付けられた状態において、総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６を保護するためのバスバ保護部を備える。
　次に、組電池全体の組立について説明する。まず、電池モジュール群１０１と補機モジュール群１０２との組付けについて説明する。電池モジュール群１０１と補機モジュール群１０２との組付けは、セルホルダ１２０と補機台座２００との組付けにより実現される。
　セルホルダ１２０と補機台座２００とは、係合爪２０５を係合孔１２９ａに嵌め込んで係合させることにより、組み付けられる。また、セルホルダ１２０と補機台座２００とは、補機台座２００がセルホルダ１２０に載置された状態において、ボルト３４０を、側面２００ｂ及び２００ｄの外部側から、ねじ穴２８５ａ又はねじ穴２８６ａと、ねじ穴１６６ａとを貫通させて、ねじ穴１２３ｂにねじ留めされることにより組み付けられる。つまり、ボルト３４０により、総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６を介して、間接的にセルホルダ１２０と補機台座２００とが組み付けられる。このとき、総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６に沿って設けられた支持部２０６は、廻り止めの機能を有する。
　このように、係合による組付けと、ボルト３４０による組付けとの双方の手段で組付けを行うことにより、一方で組付けを行う場合と比較して、より堅牢な組付けが実現されうる。
　また、セルホルダ１２０と補機台座２００とは、補機台座２００にセルホルダ１２０を載置した状態において、ボルト３５０を、上面側からねじ穴２０４ａを貫通させて、ねじ穴１２３ａにねじ留めすることにより、組み付けられる。
　本実施形態の電池モジュール群１０１と補機モジュール群１０２とは、上記のように組み付けられるため、上面視において略矩形の補機台座２００の四隅において、電池モジュール群１０１と補機モジュール群１０２とが固定される。これにより、堅牢な組付けが実現されうる。
　次に、上部ケースの組付けについて説明する。上部ケースは、係合爪をセルホルダ１２０の係合孔１２９ｂに嵌め込んで係合させることにより、セルホルダ１２０と係合される。このようにして、セルホルダ１２０に上部ケースが係合されることにより、組電池全体の組立が完了する。
　このように、本実施形態に係る組電池によれば、電池セル１５０は、セル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５に固定される。また、セル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、ＬＢＣ１４０との共締めにより、セルホルダ１２０に固定される。そして、セルホルダ１２０は、取付機構１２４において、車載ブラケット１７０を介して、車両に取り付けられる。そのため、組電池を構成する部品のうち重量のある電池セル１５０が、セルホルダ１２０に固定されて一体として構成される。これにより、電池セル１５０の重量は直接的に車両にかかることとなる。つまり、電池セル１５０は車両によって支持される。そのため、他の部品を介して電池セル１５０が車両に支持される場合と比較して、他の部品が摩耗又は破損しにくくなる。
　特に、本実施形態では、電池セル１５０は、レーザ溶接により、セル間バスバ１６０、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５に固定されるため、電池セル１５０と、各バスバとを、安定して固定できる。
　また、本実施形態では、電池セル１５０と各バスバとは、バスバとＬＢＣ１４０とが共締めされてセルホルダ１２０に固定される。そのため、電池セル１５０の重量がバスバの締結点で支持され、その結果、バスバ締結点において電池セル１５０が安定してセルホルダ１２０に固定されうる。
　また、本実施形態では、電池セル１５０は、下部ケース１１０に収容されるため、電池セル１５０を保護できるとともに、電池セル１５０を下面側から支持することができる。
　また、本実施形態では、下部ケース１１０は、セルホルダ１２０と車載ブラケット１７０との間に保持されるため、上面側及び下面側から保護されうる。
　本開示に係る実施形態を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段等を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
　１０１　電池モジュール群
　１０２　補機モジュール群
　１１０　下部ケース
　１１０ａ　空間
　１１１　底面
　１１２、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ　側面
　１１３、２２１　開口
　１１５、１２９ａ、１２９ｂ　係合孔
　１１６　ガイド
　１２０　セルホルダ
　１２１　外周枠
　１２１ｅ　係合挿入部
　１２２　保持蓋
　１２２ａ　フレーム部分
　１２３、１２６、２０４　ねじ穴形成部
　１２３ａ、１２３ｂ、１２４ｂ、１６３ａ、１６６ａ、１７２ａ、１７３ａ、２０４ａ、２８５ａ、２８６ａ　ねじ穴
　１２４、１７２　取付機構
　１２４ａ　平板部
　１２５　ビード
　１２８、２０５　係合爪
　１３０　第１の二次電池
　１４０　組電池制御モジュール（ＬＢＣ）
　１５０　電池セル
　１５１　キャップ面
　１５２　正極端子
　１５３　負極端子
　１５４　安全弁
　１６０　セル間バスバ
　１６１　凸部
　１６２　端子接続部
　１６２ａ　溶接用開口
　１６３　電圧センサ取付端子
　１６４　総プラス端子バスバ
　１６５　総マイナス端子バスバ
　１７０　車載ブラケット
　１７１　保持部
　１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１７１ｄ　面
　１７３　固定機構
　２００　補機台座
　２０１　載置面
　２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ　領域
　２０２　リブ
　２０３　スタッド
　２０６　支持部
　２１０　ＭＯＳＦＥＴ
　２１０ａ、２２０ａ、２３０ａ、２４０ａ、２１０ｂ、２２０ｂ、２３０ｂ、２４０ｂ　端子
　２２０　リレー
　２２２　隔壁
　２３０　電流センサ
　２４０　ヒュージブルリンク
　２５０　ＳＳＧ端子
　２６０　ＬＯＡＤ端子
　２７０　ＧＮＤ端子
　２８０、２８１、２８２、２８３、２８４　銅バスバ
　２８５　総プラス銅バスバ
　２８６　総マイナス銅バスバ
　２９０　ナット
　３４０、３５０　ボルト
　４００　電源システム
　４１０　オルタネータ
　４２０　スタータ
　４３０　第２の二次電池
　４４０　負荷
　４５０　スイッチ
　４６０　制御部

Claims (16)

  1. 　電池セルに固定されたバスバが固定されるセルホルダであって、
    　車両への取付機構を備えるセルホルダ。
  2. 　前記電池セルは、レーザ溶接により前記バスバに固定される、請求項１に記載のセルホルダ。
  3. 　前記バスバは、組電池制御モジュールと共締めされることにより、当該セルホルダに固定される、請求項１に記載のセルホルダ。
  4. 　前記バスバは、組電池制御モジュールと共締めされることにより、当該セルホルダに固定される、請求項２に記載のセルホルダ。
  5. 　請求項１に記載のセルホルダを備える組電池。
  6. 　請求項２に記載のセルホルダを備える組電池。
  7. 　請求項３に記載のセルホルダを備える組電池。
  8. 　請求項４に記載のセルホルダを備える組電池。
  9. 　前記電池セルを収容し、前記セルホルダに取り付けられる下部ケースをさらに備える、請求項５に記載の組電池。
  10. 　前記電池セルを収容し、前記セルホルダに取り付けられる下部ケースをさらに備える、請求項６に記載の組電池。
  11. 　前記電池セルを収容し、前記セルホルダに取り付けられる下部ケースをさらに備える、請求項７に記載の組電池。
  12. 　前記電池セルを収容し、前記セルホルダに取り付けられる下部ケースをさらに備える、請求項８に記載の組電池。
  13. 　前記車両に固定される車載ブラケットをさらに備え、
    　前記セルホルダは、前記取付機構によって前記車載ブラケットに取り付けられ、前記車載ブラケットとの間に前記下部ケースを保持する、請求項９に記載の組電池。
  14. 　前記車両に固定される車載ブラケットをさらに備え、
    　前記セルホルダは、前記取付機構によって前記車載ブラケットに取り付けられ、前記車載ブラケットとの間に前記下部ケースを保持する、請求項１０に記載の組電池。
  15. 　前記車両に固定される車載ブラケットをさらに備え、
    　前記セルホルダは、前記取付機構によって前記車載ブラケットに取り付けられ、前記車載ブラケットとの間に前記下部ケースを保持する、請求項１１に記載の組電池。
  16. 　前記車両に固定される車載ブラケットをさらに備え、
    　前記セルホルダは、前記取付機構によって前記車載ブラケットに取り付けられ、前記車載ブラケットとの間に前記下部ケースを保持する、請求項１２に記載の組電池。
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