(57)【要約】【課題】複数の蓄電セルをガタつくことなく保持できると共に、蓄電セルの積層方向からの加速度入力時の蓄電セルの移動量を低減でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法を提供すること。【解決手段】セル収納体２内に複数の蓄電セル３が収納される蓄電モジュール１であって、セル収納体２の内部には、平行な壁面２３ａ、２６ａを有する複数のセル収納空間２７が、平行な壁面２３ａ、２６ａの並び方向に直線状に配列され、セル収納空間２７内に、蓄電セル３と共に、蓄電セル３に対して壁面２３ａ、２６ａへの押し付け力を付与するシート状の押し付け部材４が収納され、押し付け部材４と壁面２３ａ、２６ａとの間に蓄電セル３が配置される。【選択図】図２
2020064795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル収納体内に複数の蓄電セルが収納される蓄電モジュールであって、
前記セル収納体の内部には、平行な壁面を有する複数のセル収納空間が、前記平行な壁面の並び方向に直線状に配列され、
前記セル収納空間内に、前記蓄電セルと共に、前記蓄電セルに対して前記壁面への押し付け力を付与するシート状の押し付け部材が収納され、
前記押し付け部材と前記壁面との間に前記蓄電セルが配置される、蓄電モジュール。
【請求項２】
前記押し付け部材は、前記セル収納空間の内部で厚さ方向に膨張することにより、前記蓄電セルを前記壁面に押し付けて保持している、請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記押し付け部材は、２つの前記蓄電セルの間に挟まれている、請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記押し付け部材は、樹脂フィルムで被覆されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記セル収納空間内の前記蓄電セル同士が電気的に接続されている、請求項４に記載の蓄電モジュール。
【請求項６】
前記押し付け部材は、前記樹脂フィルム内に液体又は気体が封入されている、請求項４又は５に記載の蓄電モジュール。
【請求項７】
前記押し付け部材は、弾性体又は膨張性を有する構造体を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項８】
前記弾性体は、発泡体であり、
前記構造体は、膨潤性樹脂又は樹脂繊維集合体である、請求項７に記載の蓄電モジュール。
【請求項９】
前記セル収納空間の両側面にそれぞれ開口部を有し、
前記蓄電セルの正極端子は、前記開口部のうちのいずれか一方に配置され、前記蓄電セルの負極端子は、前記開口部のうちのいずれか他方に配置される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項１０】
前記セル収納体は、前記壁面及び外側面を金属材によりインパクト成形又は押出し成形した一体成形品である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項１１】
前記セル収納体の前記外側面に、ヒートシンク、温調デバイス又は測温デバイスのうちの少なくともいずれか１つが設けられる、請求項１０に記載の蓄電モジュール。
【請求項１２】
セル収納体に複数の蓄電セルが収納される蓄電モジュールの製造方法であって、
前記セル収納体の内部には、平行な壁面を有する複数のセル収納空間が、前記平行な壁面の並び方向に直線状に配列され、
前記蓄電セルと、前記蓄電セルに対して前記壁面への押し付け力を付与するシート状の押し付け部材と、を積層して前記セル収納空間内に収納した後、前記押し付け部材の膨張によって、前記蓄電セルを前記壁面に押し付ける、蓄電モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記押し付け部材を圧縮した状態で前記セル収納空間に収納し、圧縮状態からの復元力により、前記押し付け部材を前記セル収納空間内で膨張させる、請求項１２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記押し付け部材は樹脂フィルムにより被覆されており、
前記押し付け部材を前記セル収納空間に収納した後、前記樹脂フィルム内に液体又は気体を注入することにより、前記押し付け部材を前記セル収納空間内で膨張させる、請求項１２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカーや電気自動車等に搭載される蓄電モジュールは、複数の蓄電セルが積層されて構成される。蓄電セルとしては、正極及び負極からなる電池要素を金属製のセル缶の内部に収容して構成されるものの他、電池要素を樹脂製のラミネートフィルム内に封入して構成されるものが知られている。蓄電セルは、外部に正負一対の電極端子を有し、隣り合う蓄電セルの電極端子がバスバーにより直列又は並列に電気的に接続される。
【０００３】
車両搭載される蓄電モジュールは、走行時等の振動を受けて蓄電セルがガタつき、蓄電セル同士又は蓄電セルと外部との電気的接続の信頼性を損なうおそれがある。このため、従来、隣り合う蓄電セルの間に弾性を有するスペーサを挿入し、複数積層される蓄電セルをガタつくことなく保持するようにした蓄電モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２９３７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、蓄電モジュールに対して蓄電セルの積層方向に衝突荷重等による加速度が入力すると、弾性を有するスペーサは荷重により押し潰されてしまうため、全ての蓄電セルは加速度の入力方向に沿って移動する。このときの蓄電セルの移動量は、加速度の入力側に配置される蓄電セルほど大きくなる。その結果、蓄電セルの電極端子とバスバーやハーネス等との接続部位の位置が相対的に大きく変動し、それらの接続部位に大きな負荷が掛かり、電気的接続の信頼性が低下する問題がある。また、加速度の入力側と反対側に配置される蓄電セルは、それよりも加速度の入力側に配置される全ての蓄電セルの荷重を受けるため、蓄電セル自体が損傷するおそれもある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の蓄電セルをガタつくことなく保持できると共に、蓄電セルの積層方向からの加速度入力時の蓄電セルの移動量を低減でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法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】
（１）  本発明に係る蓄電モジュールは、セル収納体（例えば、後述のセル収納体２）内に複数の蓄電セル（例えば、後述の蓄電セル３）が収納される蓄電モジュール（例えば、後述の蓄電モジュール１、１Ａ）であって、前記セル収納体の内部には、平行な壁面（例えば，後述の壁面２３ａ、２６ａ）を有する複数のセル収納空間（例えば、後述のセル収納空間２７）が、前記平行な壁面の並び方向に直線状に配列され、前記セル収納空間内に、前記蓄電セルと共に、前記蓄電セルに対して前記壁面への押し付け力を付与するシート状の押し付け部材（例えば、後述の押し付け部材４）が収納され、前記押し付け部材と前記壁面との間に前記蓄電セルが配置される。
【０００８】
上記（１）に記載の蓄電モジュールによれば、押し付け部材によってセル収納空間内の複数の蓄電セルをガタつくことなく保持できる。また、隣り合うセル収納空間を隔成する平行な壁面によって、蓄電セルの積層方向からの加速度入力時の蓄電セルの移動量を低減できる。その結果、蓄電セルの電気的接続の信頼性を向上させることができる蓄電モジュールを提供することができる。更に、蓄電セルが押し付けられる壁面との接触熱抵抗が低減し、蓄電セルの温度上昇を抑制することができる。
【０００９】
（２）  （１）に記載の蓄電モジュールにおいて、前記押し付け部材は、前記セル収納空間の内部で厚さ方向に膨張することにより、前記蓄電セルを前記壁面に押し付けて保持していてもよい。
【００１０】
上記（２）に記載の蓄電モジュールによれば、押し付け部材の膨張により蓄電セルを壁面に押し付けているため、蓄電セルをガタつくことなく確実に保持できると共に、蓄電セルを接着によって保持するものではないため、分解が容易であり、リサイクル性が向上する。
【００１１】
（３）  （１）又は（２）に記載の蓄電モジュールにおいて、前記押し付け部材は、２つの前記蓄電セルの間に挟まれているものであってもよい。
【００１２】
上記（３）に記載の蓄電モジュールによれば、セル収納空間の平行な２つの壁面をそれぞれ伝熱面として利用できるため、蓄電セルの温度上昇を更に抑制できる。
【００１３】
（４）  （１）〜（３）のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、前記押し付け部材は、樹脂フィルム（例えば、後述の樹脂フィルム４１）で被覆されていてもよい。
【００１４】
上記（４）に記載の蓄電モジュールによれば、押し付け部材を絶縁体としても利用することができる。
【００１５】
（５）  （４）に記載の蓄電モジュールにおいて、前記セル収納空間内の前記蓄電セル同士が電気的に接続されているものであってもよい。
【００１６】
上記（５）に記載の蓄電モジュールによれば、押し付け部材を蓄電セル間の絶縁体として利用することができる。
【００１７】
（６）  （４）又は（５）に記載の蓄電モジュールにおいて、前記押し付け部材は、前記樹脂フィルム内に液体又は気体が封入されていてもよい。
【００１８】
上記（６）に記載の蓄電モジュールによれば、樹脂フィルム内の液体又は気体の量によって、蓄電セルを壁面に押し付ける大きさを容易に調整することができる。
【００１９】
（７）  （１）〜（６）のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、前記押し付け部材は、弾性体（例えば、後述の弾性体４０）又は膨張性を有する構造体を含むものであってもよい。
【００２０】
上記（７）に記載の蓄電モジュールによれば、蓄電セルの膨張時に、弾性体や膨潤性を有する構造体が圧縮することによって蓄電セルの膨張力を吸収することができ、蓄電セル膨張時の壁面やセル収納体への負荷を低減することができる。
【００２１】
（８）  （７）に記載の蓄電モジュールにおいて、前記弾性体は、発泡体であり、前記構造体は、膨潤性樹脂又は樹脂繊維集合体であってもよい。
【００２２】
上記（８）に記載の蓄電モジュールによれば、蓄電モジュールの軽量化、低コスト化が可能である。
【００２３】
（９）  （１）〜（８）のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、前記セル収納空間の両側面にそれぞれ開口部（例えば、後述の開口部２４）を有し、前記蓄電セルの正極端子（例えば、後述の正極端子３ａ）は、前記開口部のうちのいずれか一方に配置され、前記蓄電セルの負極端子（例えば、後述の負極端子３ｂ）は、前記開口部のうちのいずれか他方に配置されるものでもよい。
【００２４】
上記（９）に記載の蓄電モジュールによれば、蓄電セルの押し付け方向と電気的な取出し方向とが別方向になるため、セル収納体の小型、軽量化が可能であると共に、組立て作業性も向上する。また、蓄電セルの正極端子と負極端子とが離されて配置されるため、蓄電セルの電流分布が均一化され、蓄電セルの性能低下を抑制することができる。
【００２５】
（１０）  （１）〜（９）のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、前記セル収納体は、前記壁面及び外側面（例えば、後述の天板２１の外面、底板２２の外面、側板２３、２８の外面）を金属材によりインパクト成形又は押出し成形した一体成形品であってもよい。
【００２６】
上記（１０）に記載の蓄電モジュールによれば、セル収納体を一体成形することにより、強度及び伝熱性能を向上させることができると共に、部品点数を削減できて低コスト化が可能である。
【００２７】
（１１）  （１０）に記載の蓄電モジュールにおいて、前記セル収納体の前記外側面に、ヒートシンク、温調デバイス（例えば、後述のウォータージャケット６）又は測温デバイス（例えば、後述の温度センサ５）のうちの少なくともいずれか１つが設けられてもよい。
【００２８】
上記（１１）に記載の蓄電モジュールによれば、伝熱性能の向上により、セル収納空間の壁面とセル収納体の外側面との温度が均一化されるため、温調部品や測温部品の実装が容易であり、組み付け性向上と低コスト化を容易に図ることが可能である。
【００２９】
（１２）  本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、セル収納体（例えば、後述のセル収納体２）に複数の蓄電セル（例えば、後述の蓄電セル３）が収納される蓄電モジュール（例えば、後述の蓄電モジュール１、１Ａ）の製造方法であって、前記セル収納体の内部には、平行な壁面（例えば、後述の壁面２３ａ、２６ａ）を有する複数のセル収納空間（例えば、後述のセル収納空間２７）が、前記平行な壁面の並び方向に直線状に配列され、前記蓄電セルと、前記地電セルに対して前記壁面への押し付け力を付与するシート状の押し付け部材（例えば、後述の押し付け部材４）と、を積層して前記セル収納空間内に収納した後、前記押し付け部材の膨張によって、前記蓄電セルを前記壁面に押し付ける。
【００３０】
上記（１２）に記載の蓄電モジュールの製造方法によれば、押し付け部材によってセル収納空間内の複数の蓄電セルをガタつくことなく確実に保持できる。また、隣り合うセル収納空間を隔成する平行な壁面によって、蓄電セルの積層方向からの加速度入力時の蓄電セルの移動量を低減できる。その結果、蓄電セルの電気的接続の信頼性を向上させることができる蓄電モジュールを製造することができる。更に、蓄電セルが押し付けられる壁面との接触熱抵抗が低減し、蓄電セルの温度上昇を抑制することができる。また、蓄電セルを接着によって保持する必要がないため、分解が容易であり、リサイクル性が向上する。
【００３１】
（１３）  （１２）に記載の蓄電モジュールの製造方法において、前記押し付け部材を圧縮した状態で前記セル収納空間に収納し、圧縮状態からの復元力により、前記押し付け部材を前記セル収納空間内で膨張させるようにしてもよい。
【００３２】
上記（１３）に記載の蓄電モジュールの製造方法によれば、蓄電セルをセル収納空間内に収納する際は、押し付け部材が圧縮状態とされるため、蓄電セルをセル収納空間内に容易に挿入することができ、組立てが容易になる。
【００３３】
（１４）  （１２）に記載の蓄電モジュールの製造方法において、前記押し付け部材は樹脂フィルム（例えば、後述の樹脂フィルム４１）により被覆されており、前記押し付け部材を前記セル収納空間に収納した後、前記樹脂フィルム内に液体又は気体を注入することにより、前記押し付け部材を前記セル収納空間内で膨張させるようにしてもよい。
【００３４】
上記（１４）に記載の蓄電モジュールの製造方法によれば、蓄電セルをセル収納空間内に収納する際は、押し付け部材は非膨張状態とされるため、蓄電セルをセル収納空間内に容易に挿入することができ、組立てが容易になる。しかも、樹脂フィルム内への液体又は気体の注入タイミング及び注入量を調整することにより、蓄電セルを押し付ける荷重を発生させるタイミング及び荷重の大きさを、セル収納空間内で容易に調整可能である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、複数の蓄電セルをガタつくことなく保持できると共に、蓄電セルの積層方向からの加速度入力時の蓄電セルの移動量を低減でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示す蓄電モジュールをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１に示す蓄電モジュールのセル収納体のみを示す側面図である。
【図４】図１に示す蓄電モジュールのセル収納空間内に蓄電セルを収納する様子を説明する図である。
【図５】樹脂フィルムで被覆された押し付け部材の一例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る蓄電モジュールの効果を説明する図である。
【図７】図１に示す蓄電モジュールに温調デバイス及び測温デバイスを取り付けた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る蓄電モジュールを示す斜視図である。
【図９】図８に示す蓄電モジュールをＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【図１０】図８に示す蓄電モジュールのセル収納空間内に蓄電セルを収納する様子を説明する図である。
【図１１】押し付け部材の他の一例を示す正面図である。
【図１２】図１１に示す押し付け部材を用いてセル収納空間内に蓄電セルを収納する様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電モジュールを示す斜視図である。図２は、図１に示す蓄電モジュールをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図３は、図１に示す蓄電モジュールのセル収納体のみを示す側面図である。図４は、図１に示す蓄電モジュールのセル収納空間内に蓄電セルを収納する様子を説明する図である。
本実施形態に示す蓄電モジュール１は、セル収納体２と、セル収納体２内に収納される複数の蓄電セル３と、蓄電セル３と共にセル収納体２内に収納される複数の押し付け部材４と、を有する。なお、各図中に示す方向において、Ｄ１方向は、セル収納体２の長さ方向を示す。Ｄ２方向は、セル収納体２の幅方向を示す。Ｄ３方向は、セル収納体２の高さ方向を示す。Ｄ３方向の示す方向が重力方向に沿う上方である。
【００３８】
セル収納体２は、Ｄ１方向に長い矩形状の天板２１及び底板２２と、Ｄ１方向の両端に配置され、天板２１及び底板２２を連結する側板２３、２３と、Ｄ２方向の両端面に開口する矩形状の開口部２４、２４と、を有する角筒状に形成される。側板２３は、Ｄ１方向に沿って幅方向の全長に亘って張り出した板状のフランジ部２５を一体に有する。フランジ部２５は、天板２１及び底板２２と平行に配置される。
【００３９】
セル収納体２の内部には、複数（本実施形態では５枚）の仕切り板２６を有する。各仕切り板２６は、両側板２３、２３の間に均等間隔で配置され、天板２１の内側の壁面２１ａと底板２２の内側の壁面２２ａとに亘って一体に設けられる。全ての仕切り板２６の壁面２６ａは互いに平行である。また、仕切り板２６の壁面２６ａと側板２３の内側の壁面２３ａとは互いに平行である。これにより、セル収納体２の内部には、隣り合う２枚の仕切り板２６、２６の平行な壁面２６ａ、２６ａとの間及び側板２３の壁面２３ａと仕切り板２６の壁面２６ａとの間に、それぞれ蓄電セル３を収納可能なセル収納空間２７が隔成される。
【００４０】
本実施形態のセル収納体２は、５枚の仕切り板２６により隔成される６つのセル収納空間２７を有する。６つのセル収納空間２７は、仕切り板２６の壁面２６ａ及び側板２３の壁面２３ａの並び方向（Ｄ１方向）に沿って直線状に配列されている。なお、仕切り板２６は、セル収納体２のＤ２方向の全長に亘って延びている。このため、セル収納体２の両側面の開口部２４、２４は、各セル収納空間２７の両側面の開口部でもある。
【００４１】
セル収納体２は、天板２１、底板２２、側板２３、フランジ部２５及び仕切り板２６の全てが、アルミニウムやアルミニウム合金等の伝熱性の良好な金属材により形成されている。セル収納体２は、Ｄ２方向に沿って同一形状であるため、このＤ２方向に沿ってインパクト成形又は押出し成形された一体成形品とすることができる。これにより、セル収納体２の強度及び伝熱性能を向上させることができる。また、別々に形成した各部品を組み付けする必要がないため、部品点数を削減できて低コスト化が可能である。
【００４２】
蓄電セル３は、内部に正極板及び負極板を有する電池要素（図示せず）を収容する。蓄電セル３は、図４に示すようにＤ１方向に扁平であり、セル収納空間２７の高さよりも僅かに低い高さを有すると共に、セル収納空間２７の幅よりも僅かに広い幅を有する横長矩形状を呈する。蓄電セル３の幅方向（Ｄ２方向）の一方端に、電池要素の正極板と電気的に接続された正極端子３ａが突設されると共に、他方端に、電池要素の負極板と電気的に接続された負極端子３ｂが突設される。
【００４３】
本実施形態に示す蓄電セル３は、電池要素をラミネートフィルム内に封入したラミネートパック形状を有するが、本発明における蓄電セルはこれに制限されず、電池要素を金属製のセル缶内に収容した蓄電セルであってもよい。また、蓄電セル３は、電池要素を電解液と共に収容したものであってもよいし、電解液を有しない全固体電池からなる電池要素を収容したものであってもよい。
【００４４】
蓄電セル３は、正極端子３ａ及び負極端子３ｂが横向き（Ｄ２方向に沿う方向）となるように配置され、開口部２４から挿入されることにより、１つのセル収納空間２７につき４個ずつ収納されている。これにより、セル収納体２内には、合計２４個の蓄電セル３が６つのセル収納空間２７に分散されて収納される。
【００４５】
セル収納空間２７内の蓄電セル３の正極端子３ａは、両側面の開口部２４、２４のうちのいずれか一方に配置され、負極端子３ｂは、両側面の開口部２４、２４のうちのいずれか他方に配置される。各蓄電セル３の正極端子３ａ及び負極端子３ｂは、開口部２４からセル収納体２の側方に突出している。これにより、蓄電セル３の電気的な取出し方向はＤ２方向に沿うとなり、後述するように、押し付け部材４による蓄電セル３の押し付け方向（Ｄ１方向に沿う方向）と別方向となる。このため、セル収納体２の小型、軽量化が可能であると共に、蓄電モジュール１の組立て作業性も向上する。また、蓄電セル３の正極端子３ａと負極端子３ｂとが離れて配置されるため、蓄電セル３の電流分布が均一化され、蓄電セル３の性能低下を抑制することもできる。
【００４６】
本実施形態において、隣り合う蓄電セル３、３の正極端子３ａ及び負極端子３ｂの向きは、反対方向となるように配置されている。従って、セル収納体２の側面の開口部２４から突出する正極端子３ａ及び負極端子３ｂは、セル収納体２のＤ１方向に沿って交互に配列される。隣り合う蓄電セル３、３の正極端子３ａと負極端子３ｂとは、図示しないバスバーによって電気的に接続される。また、両端に配置される蓄電セル３、３の正極端子３ａ又は負極端子３ｂは、図示しないハーネスによって外部機器と電気的に接続される。なお、本実施形態では、セル収納体２内の全ての蓄電セル３は、バスバーによって直列接続されるが、蓄電セル３の正極端子３ａ及び負極端子３ｂの向きを揃えることにより、セル収納体２内の全ての蓄電セル３が並列接続されてもよい。
【００４７】
押し付け部材４は、蓄電セル３と同様の矩形のシート状に形成されており、各セル収納空間２７内に１枚ずつ収納される。押し付け部材４は、図４に示すように、蓄電セル３と積層された状態で、開口部２４からセル収納空間２７内に挿入されて収納される。本実施形態では、押し付け部材４は、各セル収納空間２７内の４つの蓄電セル３を２つずつに仕切るように、中央の２つの蓄電セル３、３の間に挟まれている。
【００４８】
押し付け部材４は、押し付け部材４と同じセル収納空間２７内に収納される４つの蓄電セル３に対して、仕切り板２６の壁面２６ａ又は側板２３の壁面２３ａに向けた押し付け力を付与する。即ち、押し付け部材４は、その両面側に配置される２つずつの蓄電セル３を、押し付け部材４と反対側に配置される仕切り板２６の壁面２６ａ又は側板２３の壁面２３ａに向けて所定の押し付け力で押し付ける。これにより、各セル収納空間２７内の４つずつの蓄電セル３は、各セル収納空間２７内にガタつくことなく保持される。また、蓄電セル３は、シート状の押し付け部材４によって仕切り板２６の壁面２６ａや側板２３の壁面２３ａに均一的に押し付けられることにより、蓄電セル３と壁面２３ａ、２６ａとの接触熱抵抗も低減し、蓄電セル３の温度上昇も抑制される。
【００４９】
具体的な押し付け部材４としては、容易に圧縮可能であり、セル収納空間２７内の蓄電セル３をガタつくことなく保持し得る程度の押し付け力を発揮することができると共に、シート状に形成可能な部材であれば特に制限はないが、弾性体や膨潤性を有する構造体を含むことが好ましい。弾性体や膨潤性を有する構造体を含む押し付け部材４は、セル収納空間２７内の蓄電セル３が充放電により膨張した際に、圧縮することによってその膨張力を吸収することができる。このため、蓄電セル３の膨張時の各仕切り板２６の壁面２６ａや側板２３の壁面２３ａへの負荷やセル収納体２への負荷を低減することができる。また、蓄電セル３の膨張時には押し付け荷重が打ち消される形になり、仕切り板２６の壁面２６ａや側板２３の壁面２３ａの強度、剛性を小さく設定することも可能となるため、蓄電モジュール１の軽量化、低コスト化が可能である。
【００５０】
弾性体としては、ゴムや樹脂の発泡体を使用することができる。発泡体は、発泡倍率を適宜設定することにより、蓄電セル３に対する押し付け力及び蓄電セル３の膨張力の吸収具合を容易に調整可能である。また、発泡体を使用することにより、蓄電モジュール１の更なる軽量化、低コスト化も可能である。
【００５１】
膨潤性を有する構造体としては、液体を含浸することにより膨潤する膨潤性樹脂や樹脂繊維集合体を使用することができる。具体的な膨潤性樹脂としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やシリコーン樹脂が例示される。また、具体的な樹脂繊維集合体としては、ポリオレフィン系樹脂繊維やフェノール樹脂繊維の不織布の積層体が例示される。膨潤性を有する構造体は、樹脂や樹脂繊維の密度、種類、径、長さ、形状を適宜調整することにより、蓄電セル３に対する押し付け力及び蓄電セル３の膨張力の吸収具合を容易に調整可能である。また、膨潤性を有する構造体を使用する場合も、発泡体と同様に、蓄電モジュール１の更なる軽量化、低コスト化が可能である。
【００５２】
押し付け部材４は、蓄電セル３と積層されてセル収納空間２７内に収納された後、セル収納空間２７の内部で、厚さ方向（Ｄ１方向）に膨張することにより、蓄電セル３を仕切り板２６の壁面２６ａ又は側板２３の壁面２３ａに押し付けて保持するようにしてもよい。これにより、セル収納空間３７内の蓄電セル３をガタつくことなく確実に保持することができる。押し付け部材４は、接着剤を用いて蓄電セル３を接着することによって保持するものではないため、分解が容易であり、リサイクル性が向上する。
【００５３】
また、本実施形態の押し付け部材４は、２つの蓄電セル３、３の間に挟まれているため、セル収納空間２７を隔成する２つの平行な壁面２６ａと壁面２６ａ、又は壁面２６ａと壁面２３ａをそれぞれ伝熱面として利用することができる。これにより、蓄電セル３の温度上昇を更に抑制することが可能である。
【００５４】
押し付け部材４を蓄電セル３と積層してセル収納空間２７内に収納する際、押し付け部材４を圧縮した状態でセル収納空間２７内に収納し、圧縮状態からの復元力によって押し付け部材４をセル収納空間２７内で膨張させるようにしてもよい。これにより、蓄電セル３をセル収納空間２７内に容易に挿入することができるため、蓄電モジュール１の組立てが容易になる。
【００５５】
押し付け部材４は、図５に示すように、樹脂フィルム４１によって被覆されていてもよい。即ち、押し付け部材４が例えば弾性体４０を含む場合、樹脂フィルム４１は弾性体４０を被覆することにより、弾性体４０をフィルム内に封入する。樹脂フィルム４１は、一般的なポリプロピレン等の軟質樹脂フィルムを使用することができる。押し付け部材４として膨潤性を有する構造体を含む場合は、セル収納空間２７内で押し付け部材４に液体を含浸させる必要がなく、樹脂フィルム４１内で液体と含浸させることができる。
【００５６】
このように樹脂フィルム４１によって被覆された押し付け部材４を使用することにより、押し付け部材４を絶縁体として利用することができる。特に、蓄電セル３が金属製のセル缶を使用したものである場合は、押し付け部材４を絶縁スペーサの代わりに使用することができるため、絶縁スペーサの数を削減できる。また、このような押し付け部材４は、押し付け部材４を挟んで隣り合う蓄電セル３、３同士の電気的接続の際の絶縁体としても利用することができる。
【００５７】
ここで、セル収納体２内の２４個の蓄電セル３が６つのセル収納空間２７内に分散されて収納されることによる特有の効果について、図６を用いて説明する。
車両（図示せず）に搭載された蓄電モジュール１に対し、蓄電セル３の並び方向（Ｄ１方向）に沿って衝突荷重Ｆが入力した場合、その衝突荷重Ｆは、セル収納体２内の全ての蓄電セル３を衝突荷重Ｆの入力方向（Ｄ１方向）に沿って移動させるように作用する。
【００５８】
このとき、セル収納体内が仕切り板によって分割されておらず、２４個の蓄電セルを１２個ずつに２分割するように中央に１枚の押し付け部材が配置されているだけであると仮定した場合、衝突荷重Ｆの入力側（図５の場合の右端側）に配置される蓄電セルの移動量が最も大きく、衝突荷重Ｆの入力側と反対側（図５の場合の左端側）に配置される蓄電セルが、他の２３個の蓄電セルの荷重を受けて大きく圧縮されることになる。この場合、蓄電セルのバネ定数：ｋ、押し付け部材のバネ定数：ｈ、入力加速度：ａ、蓄電セルの質量：ｍとすると、蓄電セルの最大移動量（衝突荷重Ｆの入力側に配置される蓄電セルの移動量）は、（２３ｍａ＋２２ｍａ＋２１ｍａ＋・・・＋ｍａ）／ｋ＋１２ｍａ／ｈ＝２７６ｍａ／ｋ＋１２ｍａ／ｈとなる。
【００５９】
これに対し、セル収納体２内の２４個の蓄電セル３が６つのセル収納空間２７内に分散されて収納される本実施形態の場合では、蓄電セル３の移動は５枚の仕切り板２６によって制限されるため、蓄電セル３の最大移動量は、（３ｍａ＋２ｍａ＋ｍａ）／ｋ＋２ｍａ／ｈ＝６ｍａ／ｋ＋２ｍａ／ｈとなり、上記の場合に比べて大幅に低減する。その結果、衝突荷重Ｆによる加速度の入力時に蓄電セル３、３間の電気的接続部位や蓄電セル３と外部との間の電気的接続部位に掛かる負荷が低減され、蓄電セル３の電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
ところで、セル収納体２には、セル収納体２の外側面（天板２１、底板２２及び側板２３の外面）に、ヒートシンク、温調デバイス又は測温デバイスのうちの少なくともいずれか１つを設けてもよい。本実施形態に示すセル収納体２は、金属材により一体成形されることで伝熱性能が向上するため、セル収納空間２７内の壁面２３ａ、２６ａとセル収納体２の外側面との温度が均一化される。従って、温調部品や測温部品の実装が容易であり、組み付け性向上と低コスト化を容易に図ることが可能である。
【００６１】
図７は、セル収納体２の天板２１に、測温デバイスとしての温度センサ５を設け、セル収納体２の底板２２に、温調デバイスとしてのウォータージャケット６を設けた例を示している。ウォータージャケット６は、伝熱シート６１を介して底板２２に接して配置される。１つの温度センサ５でも、天板２１を介して、各セル収納空間２７内の蓄電セル３の温度を間接的に測定することができる。また、ウォータージャケット６は、伝熱シート６１及び底板２２を介して、各セル収納空間２７内の蓄電セル３を効率良く冷却することができる。
【００６２】
次に、本発明に係る蓄電モジュールの他の実施形態について説明する。
図８は、本発明の他の実施形態に係る蓄電モジュールを示す斜視図である。図９は、図８に示す蓄電モジュールをＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。図１０は、図８に示す蓄電モジュールのセル収納空間内に蓄電セルを収納する様子を説明する図である。図１〜図４に示した蓄電モジュール１と同一符号の部位は、同一構成の部位を示している。それらの詳細については、上記構成と相違する構成のみについて説明し、その他の説明を省略する。
【００６３】
この蓄電モジュール１Ａに示すセル収納体２は、上方が開口する所謂バスタブ型の箱型形状を有する。即ち、セル収納体２は、天板を有しておらず、Ｄ１方向に長い矩形状の底板２２と、底板２２のＤ１方向の両端部から立設される短辺側の側板２３、２３と、底板２２のＤ２方向の両端部から立設される長辺側の側板２８、２８と、を有する。セル収納空間２７を隔成する５枚の仕切り板２６は、底板２２から立設され、長辺側の両側板２８、２８に亘って延びており、両側板２８、２８を連結している。
【００６４】
本実施形態に示す蓄電セル３も、押し付け部材４と積層されて、各セル収納空間２７内に４個ずつ収納される。しかし、蓄電セル３の正極端子３ａ及び負極端子３ｂは、蓄電セル３の幅方向に離れて配置され、上方に向けて同一方向に突出している。各蓄電セル３の正極端子３ａ及び負極端子３ｂは、セル収納体２の上方で、図示しないバスバーやハーネスと電気的に接続される。
【００６５】
この蓄電モジュール１Ａでは、図１０に示すように、蓄電セル３と押し付け部材４の挿入方向が上方からになる以外、上記の蓄電モジュール１の場合と同様にして、各セル収納空間２７内に蓄電セル３と押し付け部材４とが積層されて収納される。これにより、蓄電モジュール１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
この蓄電モジュール１Ａでは、押し付け部材４が樹脂フィルム４１で被覆される場合、図１１に示すように、樹脂フィルム４１の一部に液体又は気体の注入口４２を一体に形成しておいてもよい。この注入口４２から樹脂フィルム４１内に液体又は気体を注入することで、樹脂フィルム４１内に液体又は気体を封入することができる。これによれば、樹脂フィルム４１内に封入する液体又は気体の量によって、蓄電セル３を壁面２３ａ、２６ａに押し付ける大きさを容易に調整することができる。なお、注入口４２は、液体又は気体の注入後、溶着等の適宜の手段により封止される。
【００６７】
樹脂フィルム４１内に注入される液体としては、水、有機溶媒、絶縁油、フッ素系不活性液体等を使用することができる。また、気体としては、空気、二酸化炭素、窒素等を使用することができる。
【００６８】
また、樹脂フィルム４１内に液体又は気体が注入される押付け部材４を蓄電モジュール１Ａに使用する場合は、図１２に示すように、液体又は気体を注入する前の押し付け部材４を蓄電セル３と積層してセル収納空間２７内に収納した後に、各押し付け部材４の注入口４２から所定量の液体又は気体を注入することにより、押し付け部材４をセル収納空間２７内で膨張させるようにしてもよい。蓄電セル３をセル収納空間２７内に収納する際は、押し付け部材４は非膨張状態とされるため、蓄電セル３をセル収納空間２７内に容易に挿入することができ、組立てが容易になる。しかも、樹脂フィルム４１内への液体又は気体の注入タイミング及び注入量を適宜調整することにより、蓄電セル３を押し付ける荷重を発生させるタイミング及び荷重の大きさを、セル収納空間２７内で容易に調整可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ  蓄電モジュール
２  セル収納体
２１  天板
２２  底板
２３、２８  側板
２３ａ、２６ａ  壁面
２４  開口部
２７  セル収納空間
３  蓄電セル
３ａ  正極端子
３ｂ  負極端子
４  押し付け部材
４０  弾性体
４１  樹脂フィルム
５  温度センサ（測温デバイス）
６  ウォータージャケット（温調デバイス）
【図１】
2020064795.tif 000003
【図２】
2020064795.tif 000004
【図３】
2020064795.tif 000005
【図４】
2020064795.tif 000006
【図５】
2020064795.tif 000007
【図６】
2020064795.tif 000008
【図７】
2020064795.tif 000009
【図８】
2020064795.tif 000010
【図９】
2020064795.tif 000011
【図１０】
2020064795.tif 000012
【図１１】
2020064795.tif 000013
【図１２】
2020064795.tif 000014