(57)【要約】【課題】三方向に対して電池セルを固定できるとともに電池セルの端子部へのアクセス性を向上したセルホルダ及びこのセルホルダを備える電池モジュールを提供する。【解決手段】床板上に載置される少なくとも１つの電池セルを床板に対して固定するセルホルダは、床板と接続するための一対のフランジ部であって、少なくとも１つの電池セルの上面を覆う天板部と、床板と接続するための一対のフランジ部であって、少なくとも１つの電池セルを間に挟むように位置する一対のフランジ部と、一対のフランジ部のそれぞれから天板部まで延びる一対の第１面部と、一対の第１面部のそれぞれが面する方向に対して交差する方向に面する一対の第２面部であって、少なくとも１つの電池セルを間に挟むように位置する一対の第２面部とを備え、少なくとも１つの電池セルの端子部を露出させる開口が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床板上に載置される少なくとも１つの電池セルを前記床板に対して固定するセルホルダであって、
前記少なくとも１つの電池セルの上面を覆う天板部と、
前記床板と接続するための一対のフランジ部であって、前記少なくとも１つの電池セルを間に挟むように位置する一対のフランジ部と、
前記一対のフランジ部のそれぞれから前記天板部まで延びる一対の第１面部と、
前記一対の第１面部のそれぞれが面する方向に対して交差する方向に面する一対の第２面部であって、前記少なくとも１つの電池セルを間に挟むように位置する一対の第２面部と
を備え、
前記少なくとも１つの電池セルの端子部を露出させる開口が形成されているセルホルダ。
【請求項２】
前記一対の第２面部は、前記少なくとも１つの電池セルが載置されている前記床板に設けられている、請求項１に記載のセルホルダ。
【請求項３】
前記一対の第２面部は、前記一対の第１面部のそれぞれに接続するように設けられている、請求項１に記載のセルホルダ。
【請求項４】
前記開口は前記天板部に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセルホルダ。
【請求項５】
床板と、
前記床板に載置される少なくとも１つの電池セルと、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のセルホルダと
を備える電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、セルホルダ及びこのセルホルダを備える電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両に設けられた二次電池では、二次電池を構成する各電池セルが車両の振動や加速等によって移動してしまうことを防ぐために、車両の前後方向、幅方向、及び上下方向の三方向に対して電池セルを固定する必要がある。しかし、近年では、二次電池の設置コストや設置面積を低減するために各電池セルを高密度で並べる必要性が生じており、各電池セルを高密度で並べた二次電池では、固定用の部材を設置するスペースや固定用の部材を設置した状態での電池セルの端子部へのアクセスが問題となる場合がある。
【０００３】
このような電池セルを固定する従来技術として、特許文献１には、筐体内の複数の電池セルの上面を固定具で押さえる方法が記載されており、特許文献２には、複数の電池セルを含む電池モジュールの上下に設置されたフレームを拘束バンドによって挟む方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２９０９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４９９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２の方法では、上下方向に電池セルが移動してしまうことを防止できるものの、三方向に対して電池セルの移動を防止する効果は必ずしも大きくはない。また、特許文献１及び２の方法のいずれも、電池セルの端子部へのアクセス性の向上については考慮されていない。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、三方向に対して電池セルを固定できるとともに電池セルの端子部へのアクセス性を向上したセルホルダ及びこのセルホルダを備える電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも１つの実施形態に係るセルホルダは、床板上に載置される少なくとも１つの電池セルを床板に対して固定するセルホルダであって、少なくとも１つの電池セルの上面を覆う天板部と、床板と接続するための一対のフランジ部であって、少なくとも１つの電池セルを間に挟むように位置する一対のフランジ部と、一対のフランジ部のそれぞれから天板部まで延びる一対の第１面部と、一対の第１面部のそれぞれが面する方向に対して交差する方向に面する一対の第２面部であって、少なくとも１つの電池セルを間に挟むように位置する一対の第２面部とを備え、少なくとも１つの電池セルの端子部を露出させる開口が形成されている。
【０００８】
この構成によると、一対の第１面部及び一対の第２面部が電池セルを床板に平行な異なる二方向にそれぞれ固定し、天板部が電池セルを床板に対して垂直な方向に固定するので、三方向に対して電池セルを固定することができる。また、電池セルの端子部を露出させる開口が形成されているので、電池セルをセルホルダで固定した状態における電池セルの端子部へのアクセス性を向上することができる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、一対の第２面部は、少なくとも１つの電池セルが載置されている床板に設けられてもよく、一対の第１面部のそれぞれに接続するように設けられてもよい。これらいずれの構成であっても、三方向に対して電池セルを固定することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、開口は天板部に形成されてもよい。電池モジュールにおいて電池セルの端子部は電池セルの上面に設けられていることが多い。このような構成の電池モジュールにおいて、電池セルをセルホルダで固定した状態における電池セルの端子部へのアクセス性を向上することができる。
【００１１】
本開示の少なくとも１つの実施形態に係る電池モジュールは、床板と、床板に載置される少なくとも１つの電池セルと、上記いずれかのセルホルダとを備える。この構成によると、三方向に対して電池セルを固定できるとともに電池セルの端子部へのアクセス性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、一対の第１面部及び一対の第２面部が電池セルを床板に平行な異なる二方向にそれぞれ固定し、天板部が電池セルを床板に対して垂直な方向に固定するので、三方向に対して電池セルを固定することができる。また、電池セルの端子部を露出させる開口が形成されているので、電池セルをセルホルダで固定した状態における電池セルの端子部へのアクセス性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の実施形態１に係る電池モジュールの斜視図である。
【図２】本開示の実施形態１に係る電池モジュールのセルホルダの斜視図である。
【図３】本開示の実施形態１に係る電池モジュール変形例の斜視図である。
【図４】本開示の実施形態２に係る電池モジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１５】
（実施形態１）
図１に示されるように、本開示の実施形態１に係る電池モジュール１は、床板２と、床板２上に載置される４つの角型の電池セル３と、セルホルダ１０とを備えている。セルホルダ１０は、内部に４つの電池セル３を収容した状態で床板２に対して固定されている。ただし、電池セル３の個数である４は単なる例示に過ぎず、電池モジュール１は、１〜３個又は５個以上の任意の個数の電池セル３を備えていてもよい。
【００１６】
図２に示されるように、セルホルダ１０は、セルホルダ１０を床板２（図１参照）に固定するための一対のフランジ部１１，１１を備えている。また、セルホルダ１０は、天板部１４と、一対のフランジ部１１，１１のそれぞれから天板部１４まで延びる一対の第１面部１２，１２と、一対の第１面部１２，１２のそれぞれに接続するように設けられた一対の帯形状の第２面部１３，１３とを備えている。天板部１４には、略正方形の開口１５が形成されている。一対の第２面部１３，１３はそれぞれ、一対の第１面部１２，１２のそれぞれが面する方向に対して交差する方向（好ましくは垂直な方向）に面している。
【００１７】
セルホルダ１０は、一対の第１面部１２，１２間及び一対の第２面部１３，１３間に４つの電池セル３（図１参照）を挟むとともに４つの電池セル３の上面を天板部１４が覆うような状態で電池セル３を収容することができる。
【００１８】
図１に示されるように、各フランジ部１１を床板２にボルト５で接続することにより、セルホルダ１０が床板２に対して固定される。尚、各フランジ部１１と床板２との接続はボルト５に限定するものではなく、リベットやねじ等で接続してもよく、また、溶接や接着剤等で接続してもよい。
【００１９】
内部に４つの電池セル３を収容した状態でセルホルダ１０を床板２に固定すると、一対の第１面部１２，１２は、それらが面する方向、すなわち４つの電池セル３の配列方向に電池セル３を固定する。また、一対の第２面部１３，１３は、それらが面する方向、すなわち４つの電池セル３の配列方向に対して垂直な方向に電池セル３を固定する。さらに、天板部１４及び床板２は、それらが面する方向に電池セル３を固定する。したがって、セルホルダ１０は、床板２に平行な互いに垂直な二方向と、床板２に対して垂直な方向との三方向に対して電池セル３を固定することができる。
【００２０】
また、天板部１４には開口１５が形成されているので、内部に４つの電池セル３を収容した状態で電池モジュール１の上方から、開口１５を介して各電池セル３の上面に設けられた端子部にアクセス可能になっている。すなわち、開口１５は端子部を露出している。ここで、端子部は例えば、各電池セル３の陽極端子３ａ及び陰極端子３ｂと、制御ユニット６と、陽極端子３ａ及び陰極端子３ｂを接続するバスバー７とを含むことができる。
【００２１】
各電池セル３の端子部を内部に含むように開口１５を天板部１４に形成することにより、各電池セル３をセルホルダ１０で固定した状態における各電池セル３の端子部へのアクセス性が向上する。また、通常は、電池セル３の陽極端子３ａ及び陰極端子３ｂ間に安全弁９が設けられているので、安全弁９も開口１５内に位置している。そうすると、電池セル３に異常が生じて、異常が生じた電池セル３の安全弁９が開いたとしても、電池セル３の内部から噴出する内容物（高温のガス等）は、セルホルダ１０内に滞留せずに開口１５を介してセルホルダ１０の外部に放出されるので、高温のガスが他の電池セル３に接触して加熱して他の電池セル３に異常を波及させてしまうおそれを低減することができる。
【００２２】
このように、一対の第１面部１２，１２及び一対の第２面部１３，１３が電池セル３を床板２に平行な異なる二方向にそれぞれ固定し、天板部１４が電池セル３を床板２に対して垂直な方向に固定するので、三方向に対して電池セル３を固定することができる。また、電池セル３の端子部を露出させる開口１５が天板部１４に形成されているので、電池セル３をセルホルダ１０で固定した状態における電池セル３の端子部へのアクセス性を向上することができる。
【００２３】
また、４つの電池セル３にセルホルダ１０をかぶせることでセルホルダ１０に４つの電池セル３を収容し、この状態でフランジ部１１と床板２とを接続することで、４つの電池セル３を固定した電池モジュール１を形成できるので、電池モジュール１の組み立てを容易にすることもできる。
【００２４】
実施形態１では、第１面部１２は、フランジ部１１から天板部１４まで、第１面部１２が面する電池セル３の側面を完全に覆うことのできる板形状を有しているが、この形態に限定するものではない。一端がフランジ部１１に接続されるとともに他端が天板部１４に接続される帯形状であってもよい。この場合には、帯形状の第１面部１２が、第１面部１２に面する電池セル３の側面の一部のみを覆うことによって、電池セル３が固定される。
【００２５】
実施形態１では、第２面部１３は、床板２に接するように設けられているが、床板２と天板部１４との間の任意の位置に、又は、天板部１４に接続するように設けられてもよい。また、第２面部１３は、帯形状の形態を有することで、第２面部１３に面する電池セル３の側面の一部のみを覆っているが、この形態に限定するものではない。第２面部１３は、床板２から天板部１４まで、第２面部１３が面する電池セル３の側面を完全に覆うことのできる板形状を有してもよい。
【００２６】
ただし、一対の第２面部１３，１３は、４つの電池セル３の配列方向に対して垂直な方向に４つの電池セル３を固定している。隣り合う電池セル３間は隙間が空いているので、各電池セル３を冷却するために、電池モジュール１に対してこの方向に冷却流体（低温の空気等）を送風する場合がある。この場合、第２面部１３を帯形状にして、第２面部１３に面する電池セル３の側面の一部のみを覆うようにすることにより、冷却流体を隣り合う電池セル間に流すことが可能になる。
【００２７】
実施形態１では、開口１５は天板部１４に形成されているが、この形態に限定するものではない。例えば図３に示されるように、各電池セル３の端子部が、一対の第２面部１３，１３の一方に面するように設けられている場合には、第２面部１３を帯形状にすることにより、セルホルダ１０に開口１５を形成することができる。尚、この場合には、天板部１４には開口を形成する必要はない。
【００２８】
実施形態１では、開口１５は略正方形の形状であったが、この形態に限定するものではない。各電池セル３の端子部を開口１５の内部に含むことができれば、円形や楕円形、多角形、不規則な形状等、任意の形状で開口１５を形成してもよい。
【００２９】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係るセルホルダ及び電池モジュールについて説明する。実施形態２に係るセルホルダ及び電池モジュールは、実施形態１に対して、セルホルダ１０の第２面部１３の構成を変更したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図４に示されるように、本開示の実施形態２に係る電池モジュール１では、第２面部１３は、床板２に設けられている。この実施形態２では、第２面部１３は、４つの電池セル３のそれぞれに面する４つの爪部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを含むように構成され、隣り合う爪部間に隙間が形成されているが、この形態に限定するものではなく、４つの電池セル３の配列方向に帯形状に延びるように構成してもよい。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００３１】
第２面部１３を床板２に設けても、一対の第２面部１３，１３は、４つの電池セル３の配列方向に４つの電池セル３を固定できるので、実施形態２においても、実施形態１と同様に、三方向に対して電池セルを固定できるとともに電池セルの端子部へのアクセス性を向上することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  電池モジュール
２  床板
３  電池セル
１０  セルホルダ
１１  フランジ部
１２  第１面部
１３  第２面部
１３ａ  爪部（第２面部）
１３ｂ  爪部（第２面部）
１３ｃ  爪部（第２面部）
１３ｄ  爪部（第２面部）
１４  天板部
１５  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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