(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部に収納し、前記内部が前記複数の電池セルを冷却するための冷却媒体が流通する冷却通路となるケーシングと、
前記ケーシングを構成する部材の一つであって、前記複数の電池セルを、前記電池セルの一端に形成された正極端子面の側および他端に形成された負極端子面の側から挟み込んで保持すると共に、前記正極端子面および前記負極端子面に対応して設けられ、前記正極端子面または前記負極端子面によって前記ケーシングの内側から塞がれた複数の貫通孔を有する一対の側板と、
前記ケーシングに収納された前記複数の電池セルを電気的に接続する複数の導電部材と、
前記側板の電池セル収納側とは反対側に設けられた覆い部材と、を有し、
前記正極端子面または前記負極端子面によって前記複数の貫通孔が塞がれた前記側板と前記覆い部材との間には、前記電池セルの前記正極端子面または前記負極端子面から噴出したガスが放出されるガス放出室が形成されており、
前記複数の貫通孔のそれぞれの周囲には、接着剤によって前記電池セルの前記正極端子面の縁部を接着させるための正極端子受部および接着剤によって前記負極端子面の縁部を接着させるための負極端子受部のいずれかが形成されており、
前記正極端子受部および前記負極端子受部には環状の溝が設けられており、
前記環状の溝内には、前記ガス放出室と前記冷却通路とを分離し、前記電池セルから前記ガス放出室に前記ガスが放出されたときの前記ガスの前記冷却通路への流入を遮断するように、前記接着剤が充填されていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電モジュールにおいて、       
前記正極端子受部の前記環状の溝よりも内側には、前記接着剤によって前記正極端子面の縁部が接着される正極端子受面が形成されており、
前記負極端子受部の前記環状の溝よりも内側には、前記接着剤によって前記負極端子面の縁部が接着される負極端子受面が形成されていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記正極端子受部は、前記環状の溝と前記正極端子受面との間に突起部を有することを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項４】
請求項２または３に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記環状の溝の幅は、前記正極端子受面または前記負極端子受面の幅よりも小さいことを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載された蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールが有する複数の電池セルに電気的に接続され、前記複数の電池セルのそれぞれの電圧を計測する計測回路を有する制御装置と、を備えたことを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電器を備える蓄電モジュールおよび蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の円筒形電池セルを直列に連結した電池モジュールを複数個、電池容器内に収納し、電池容器に装着された保護電子回路によって電池モジュールの電池セルを保護するように構成された電源装置がある。このような電源装置においては、ホルダーケースの左右に配置した一対のエンドプレート間に電池セルが複数列、複数段に配列された状態に保持する。各電池モジュールは、バスパーと言われる端子板により、複数の電池セルの正極および負極の電極端子を、適宜、横方向または縦方向に接続することにより、全体を直列に接続する。各エンドプレートには、バスパーを電池セルの電極端子に連結する開口窓が形成され、各電池セルを開口窓に嵌入して、電池セルを固定する（例えば、特許文献１段落[００３５]、［００３６］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２３１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献1に開示された装置では、各電池セルは、バスパーに連結された状態で開口窓内に保持される構造である。このため、エンドプレートと電池セルの電極端子との間には隙間がある。また、組付け時にエンドプレートが変形したり、あるいは衝撃や振動によって変形したりして電池セルの電極端子との間に隙間が生じる。
【０００５】
このため、衝撃、振動等により電池セルが破損し、あるいは電池セルの内圧が上昇して電池セル内部から電解液を含むミスト状のガスが漏れると、このガスが、エンドプレートと電池セルの電極端子との間の隙間から、ホルダーケース内部、さらには蓄電モジュール内部全体に浸入する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の蓄電モジュールは、複数の電池セルと、複数の電池セルを内部に収納し、内部が複数の電池セルを冷却するための冷却媒体が流通する冷却通路となるケーシングと、ケーシングを構成する部材の一つであって、複数の電池セルを、電池セルの一端に形成された正極端子面の側および他端に形成された負極端子面の側から挟み込んで保持すると共に、正極端子面および負極端子面に対応して設けられ、正極端子面または負極端子面によってケーシングの内側から塞がれた複数の貫通孔を有する一対の側板と、ケーシングに収納された複数の電池セルを電気的に接続する複数の導電部材と、側板の電池セル収納側とは反対側に設けられた覆い部材と、を有し、正極端子面または負極端子面によって複数の貫通孔が塞がれた側板と覆い部材との間には、電池セルの正極端子面または負極端子面から噴出したガスが放出されるガス放出室が形成されており、複数の貫通孔のそれぞれの周囲には、接着剤によって電池セルの正極端子面の縁部を接着させるための正極端子受部および接着剤によって負極端子面の縁部を接着させるための負極端子受部のいずれかが形成されており、正極端子受部および負極端子受部には環状の溝が設けられており、環状の溝内には、ガス放出室と冷却通路とを分離し、電池セルからガス放出室にガスが放出されたときのガスの冷却通路への流入を遮断するように、接着剤が充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電池セルの全周囲に環状の溝を設け、この溝内に接着剤を設けたので、電池セルの周囲を外部から確実に隔離することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態による蓄電装置が用いられた車載電機システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態によるリチウムイオンバッテリ装置全体の外観構成を示す斜視図。
【図３】図２に示すリチウムイオンバッテリ装置を冷却媒体入口側から観た斜視図。
【図４】一実施の形態によるリチウムイオンバッテリ装置を構成する蓄電モジュールの外観構成を示す斜視図。
【図５】図４に示す蓄電モジュールの分解斜視図。
【図６】図５に示す蓄電モジュールの本発明の要部の一部切断拡大斜視図。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線切断拡大断面図。
【図８】電圧検出導体の構成を示す平面図。
【図９】電圧検出導体を側板に組み込んだ状態を示す平面図。
【図１０】側板に導電部材を装着した状態を示す蓄電モジュールの斜視図。
【図１１】側板に導電部材を装着した状態の拡大斜視図。
【図１２】（ａ）は図６の平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂの断面図、（ｃ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ断面図。
【図１３】リチウムイオンバッテリ装置の製造手順を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態による蓄電モジュールおよび蓄電装置について図面を参照して詳細に説明する。
以下では、一実施の形態による蓄電モジュールを、電動車両、特に電気自動車の車載電源装置を構成する蓄電装置に適用した場合を例として説明する。電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等を含む。
【００１０】
まず、図１を用いて、一実施の形態による蓄電モジュールを含む車載電機システム（電動機駆動システム）の構成について説明する。
車載電機システムは、モータジェネレータ１０、インバータ装置２０、車両全体を制御する車両コントローラ３０、および車載電源装置を構成する蓄電装置１０００等を備える。蓄電装置１０００は、例えば、複数の電池セル等を備えたリチウムイオンバッテリ装置として構成される。
【００１１】
モータジェネレータ１０は、三相交流同期機である。モータジェネレータ１０は、車両の力行時及び内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪及びエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０に、蓄電装置１０００から電力変換装置であるインバータ装置２０を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。
【００１２】
また、モータジェネレータ１０は、車両の減速時や制動時などの回生時及び蓄電装置１０００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードでは、車輪或いはエンジンからの駆動力によって駆動し、ジェネレータとして三相交流電力を発生させる。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０からの三相交流電力をインバータ装置２０を介して直流電力に変換し、蓄電装置１０００に供給する。これにより、蓄電装置１０００には電力が蓄積される。
【００１３】
インバータ装置２０は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、及び三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動（オン・オフ）によって制御する電子回路装置である。インバータ装置２０は、パワーモジュール２１、ドライバ回路２２、モータコントローラ２３を備えている。
【００１４】
パワーモジュール２１は、６つのスイッチング半導体素子を備え、この６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作（オン・オフ）によって、前述した電力変換を行う電力変換回路である。
直流正極側モジュール端子は直流正極側外部端子に、直流負極側モジュール端子は直流負極側外部端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側外部端子及び直流負極側外部端子は、蓄電装置１０００との間において直流電力を授受するための電源側端子であり、蓄電装置１０００から延びる電源ケーブル６１０、６２０が電気的に接続されている。交流側モジュール端子は交流側外部端子に電気的に接続されている。交流側外部端子は、モータジェネレータ１０との間において三相交流電力を授受するための負荷側端子であり、モータジェネレータ１０から延びる負荷ケーブルが電気的に接続されている。
【００１５】
モータコントローラ２３は、電力変換回路を構成する６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ２３は、上位制御装置、例えば車両全体を制御する車両コントローラ３０から出力されたトルク指令に基づいて、６つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号）を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路２２に出力される。
【００１６】
蓄電装置１０００は、電気エネルギーを蓄積及び放出（直流電力を充放電）するための蓄電モジュール１００、及び蓄電モジュール１００の状態を管理及び制御するための制御装置９００（図２参照）を備えている。
蓄電モジュール１００は、それぞれ、電気的に直列に接続される高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂから構成されている。各蓄電モジュールには、複数のリチウムイオン電池セル（以下、「電池セル」とする）が直列に接続されて収納されている。複数の電池セルおよびこれらの電池セルを直列に接続する接続体により組電池が構成される。各蓄電モジュール１００の構成については後述する。
【００１７】
高電位側蓄電モジュール１００ａの負極側（低電位側）と低電位側蓄電モジュール１００ｂの正極側（高電位側）との間にはＳＤ（サービスディスコネクト）スイッチ７００が設けられている。ＳＤスイッチ７００は蓄電装置１０００の保守、点検の時の安全性を確保するために設けられた安全装置であり、スイッチとヒューズとを電気的に直列に接続した電気回路から構成され、サービスマンによって保守、点検時に操作される。
【００１８】
制御装置９００は、上位（親）に相当するバッテリコントローラ３００及び下位（子）に相当するセルコントローラ３１０から構成されている。
バッテリコントローラ３００は、蓄電装置１０００の状態を管理及び制御すると共に、上位制御装置である車両コントローラ３０やモータコントローラ２３に蓄電装置１０００の状態や許容充放電電力などの充放電制御指令を通知する。蓄電装置１０００の状態の管理及び制御には、蓄電装置１０００の電圧及び電流の計測、蓄電装置１０００の蓄電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）及び劣化状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）などの演算、各蓄電モジュールの温度の計測、セルコントローラ３１０に対する指令（例えば各電池セルの電圧を計測するための指令、各電池セルの蓄電量を調整するための指令など）の出力などがある。
【００１９】
セルコントローラ３１０は、バッテリコントローラ３００からの指令によって複数のリチウムインオン電池セルの状態の管理及び制御を行う、いわゆるバッテリコントローラ３００の手足であり、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されている。複数の電池セルの状態の管理及び制御には、各電池セルの電圧の計測、各電池セルの蓄電量の調整などがある。すなわち、図示はしないが、セルコントローラ３１０は各電池セルの電圧を計測する電圧センサを有する。各集積回路は、対応する複数の電池セルが決められており、対応する複数の電池セルに対して状態の管理及び制御を行う。
【００２０】
セルコントローラ３１０を構成する集積回路の電源には、対応する複数の電池セルを用いている。このため、セルコントローラ３１０と蓄電モジュール１００の両者は接続線８００を介して電気的に接続されている。各集積回路には、対応する複数の電池セルの最高電位の電圧が接続線８００を介して印加されている。
高電位側蓄電モジュール１００ａの正極端子とインバータ装置２０の直流正極側外部端子との両者は正極側電源ケーブル６１０を介して電気的に接続されている。低電位側蓄電モジュール１００ｂの負極端子とインバータ装置２０の直流負極側外部端子との間は負極側電源ケーブル６２０を介して電気的に接続されている。
【００２１】
電源ケーブル６１０、６２０の途中にはジャンクションボックス４００、負極側メインリレー４１２が設けられている。ジャンクションボックス４００の内部には、正極側メインリレー４１１及びプリチャージ回路４２０から構成されたリレー機構が収納されている。リレー機構は、蓄電モジュール１００とインバータ装置２０との間を電気的に導通及び遮断するための開閉部であり、車載電機システムの起動時には蓄電モジュール１００とインバータ装置２０との間を導通、車載電機システムの停止時及び異常時には蓄電モジュール１００とインバータ装置２０との間を遮断する。このように、蓄電装置１０００とインバータ装置２０との間をリレー機構によって制御することにより、車載電機システムの高い安全性を確保できる。
【００２２】
リレー機構の駆動はモータコントローラ２３により制御される。モータコントローラ２３は、車載電機システムの起動時には、蓄電装置１０００の起動完了の通知をバッテリコントローラ３００から受けることにより、リレー機構に対して導通の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。また、モータコントローラ２３は、車載電機システムの停止時にはイグニションキースイッチからオフの出力信号を受けることにより、また、車載電機システムの異常時には車両コントローラからの異常信号を受けることにより、リレー機構に対して遮断の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。
【００２３】
メインリレーは正極側メインリレー４１１及び負極側メインリレー４１２から構成されている。正極側メインリレー４１１は正極側電源ケーブル６１０の途中に設けられ、蓄電装置１０００の正極側とインバータ装置２０の正極側との間の電気的な接続を制御する。負極側メインリレー４１２は負極側電源ケーブル６２０の途中に設けられ、蓄電装置１０００の負極側とインバータ装置２０の負極側との間の電気的な接続を制御する。
【００２４】
プリチャージ回路４２０は、プリチャージリレー４２１及び抵抗４２２を電気的に直列に接続した直列回路であり、正極側メインリレー４１１に電気的に並列に接続されている。
車載電機システムの起動時にあたっては、まず、負極側メインリレー４１２が投入され、この後に、プリチャージリレー４２１が投入される。これにより、蓄電装置１０００から供給された電流が抵抗４２２によって制限された後、インバータ搭載の平滑コンデンサに供給されて充電される。平滑コンデンサが所定の電圧まで充電された後、正極側メインリレー４１１が投入され、プリチャージリレー４２１が開放される。これにより、蓄電装置１０００から正極側メインリレー４１１を介してインバータ装置２０に主電流が供給される。
【００２５】
また、ジャンクションボックス４００の内部には電流センサ４３０が収納されている。電流センサ４３０は、蓄電装置１０００からインバータ装置２０に供給される電流を検出するために設けられたものである。電流センサ４３０の出力線はバッテリコントローラ３００に電気的に接続されている。バッテリコントローラ３００は、電流センサ４３０から出力された信号に基づいて、蓄電装置１０００からインバータ装置２０に供給された電流を検出する。この電流検出情報は、バッテリコントローラ３００からモータコントローラ２３や車両コントローラ３０などに通知される。
【００２６】
電流センサ４３０はジャンクションボックス４００の外部に設置しても構わない。蓄電装置１０００の電流の検出部位は、正極側メインリレー４１１のインバータ装置２０側のみらならず、正極側メインリレー４１１の蓄電モジュール１００側であってもよい。
【００２７】
セルコントローラ３１０に備えられた蓄電装置１０００の電圧を検出するための電圧センサを、ジャンクションボックス４００の内部に収納してもよい。ジャンクションボックス４００の内部に電圧センサを収納する場合には、電圧センサの出力線は電流センサ４３０と同様にバッテリコントローラ３００に電気的に接続される。バッテリコントローラ３００は、電圧センサの出力信号に基づいて蓄電装置１０００の全体の電圧を検出する。この電圧検出情報はモータコントローラ２３や車両コントローラ３０に通知される。蓄電装置１０００の電圧の検出部位は、リレー機構の蓄電モジュール１００側或いはインバータ装置２０側のどちらでもよい。
【００２８】
次に、図２〜図１０を用いて、蓄電装置１０００の構成について説明する。図２、３に、蓄電装置１０００の全体構成を表す斜視図を示す。図４に蓄電装置１０００を構成する蓄電モジュールの斜視図を示し、図５に、図４に示す蓄電モジュールの分解斜視図を示す。
蓄電装置１０００は大きく分けて、蓄電モジュール１００及び制御装置９００の二つのユニットから構成されている。まず、蓄電モジュール１００の構成について説明する。
【００２９】
上述したように、蓄電モジュール１００は、高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂから構成され、蓄電モジュール１００ａ、１００ｂには、それぞれ、電気的に直列に接続され複数の電池セルが収納されている。図２に示すように、高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂは、各ブロックの長手方向同士が平行となるように互いに隣接して並列に配置される。
【００３０】
高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂは、モジュールベース１０１上に並置され、ボルトなどの固定手段により固定されている。モジュールベース１０１は、短手方向に三分割された剛性のある薄肉の金属板（例えば鉄板）により構成され、車両に固定されている。すなわち、モジュールベース１０１は、短手方向の両端部と中央部に配置された３つの部材から構成されている。このような構成により、モジュールベース１０１の面を各蓄電モジュール１００ａ、１００ｂの下面と面一にでき、蓄電モジュール１００の高さ方向の寸法をさらに低減することができる。
高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂの上部は、後述する制御装置９００の筐体９１０によって固定されている。
【００３１】
なお、高電位側蓄電モジュール１００ａと低電位側蓄電モジュール１００ｂは、基本的の同一の構造を有している。このため、図４、５においては、高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂを代表して、蓄電モジュール１００として説明する。
図５に示すように、蓄電モジュール１００は、ケーシング１１０、ケーシング１１０内に収納された１６個の電池セル１４０、および１６個の電池セル１４０を電気的に直列に接続する、後述する、複数の導電部材により構成されている。
【００３２】
ケーシング１１０は、略六面体状のブロック筐体を構成している。具体的には、入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２(図３参照)、出口側案内板１１３、及びサイドプレートと呼ばれる対をなす二つの側板２５０、２５１により構成されている。ケーシング１１０の内部空間は、複数の電池セル１４０が収納される収納室として機能するとともに、これらの電池セル１４０を冷却するための冷却媒体（冷却空気）が流通する冷却通路として機能する。
なお、以下の説明において、ケーシング１１０の長さが最も長い方向、および、冷却媒体入口１１４（図３参照）側から冷却媒体出口１１５側に至る方向を、長手方向と定義する。
また、二つの側板２５０、２５１が対向する方向を、短手方向と定義する。電池セル１４０の中心軸方向（正極端子及び負極端子の二つの電極が対向する方向）は短手方向に向いている。
さらに、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とが対向する方向を、蓄電モジュール１００の設置方向に関係なく高さ方向と定義する。
【００３３】
入口流路形成板１１１はケーシング１１０の上面を形成する長方形状の平板である。出口流路形成板１１８はケーシング１１０の底面を形成する平板である。入口流路形成板１１１及び出口流路形成板１１８は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とは全長がほぼ同じ長さであるが、その長手方向端部の位置は、相互に、長手方向にずれている。
【００３４】
入口側案内板１１２（図３参照）は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の一方側を形成する板状部材である。出口側案内板１１３は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の他方側を形成する板状部材である。入口側案内板１１２及び出口側案内板１１３は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００３５】
入口流路形成板１１１と入口側案内板１１２との間には、冷却媒体である冷却空気のケーシング１１０内部への導入口を構成する冷却媒体入口１１４（図３参照）が形成されている。冷却媒体入口１１４には、冷却空気を冷却媒体入口１１４まで導くための冷却媒体入口ダクト１１６が設けられている。上述したように、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とは互いに長手方向端部が長手方向にずれて配置されている。この長手方向端部のずれ量は、１個電池セル１４０の直径より僅かに小さい寸法であり、ケーシング１１０の入口側端部には、このずれ量分の段差が形成されている。このため、長手方向において冷却媒体入口１１４と入口側案内板１１２との間に空間が形成される。この空間には、ガス排出管１３９（図３参照）が収納される。
【００３６】
図３に示すように、入口側案内板１１２は、ガス排出管１３９の後方に配置される。このような構成により、蓄電モジュール１００の長手方向の寸法を短縮することができる。出口流路形成板１１８と出口側案内板１１３との間には、冷却空気をケーシング１１０内部から導出する冷却媒体出口１１５が形成されている。冷却媒体出口１１５には、冷却空気を冷却媒体出口１１５から外部に導くための冷却媒体出口ダクト１１７が設けられている。
【００３７】
冷却媒体入口１１４及び冷却媒体出口１１５は高さ方向（入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８との対向方向）に位置がずれている。すなわち冷却媒体入口１１４は入口流路形成板１１１側に位置し、冷却媒体出口１１５は出口流路形成板１１８側に位置している。
蓄電モジュールの組立性を考慮して、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４及び冷却媒体入口ダクト１１６が一体に形成されるとともに、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５及び冷却媒体出口ダクト１１７が一体に形成されている。
【００３８】
入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４及び冷却媒体出口１１５と、側板２５０、２５１との結合はネジ或いはボルト若しくはリベットなどの締結部材により行われる。これらの結合部位の締結部材間には、ケーシング１１０の内部の気密性を高め、冷却媒体入口１１４からケーシング１１０の内部に導入された冷却媒体が外部に漏れずに冷却媒体出口１１５から排出されるように、シール部材（図示省略）が設けられている。
【００３９】
側板２５０、２５１は、ケーシング１１０の短手方向に対向して配置されている。側板２５０、２５１は、それぞれ、ほぼ平板状の部材であり、電気的な絶縁性を有するＰＢＴなどの樹脂からなる成型体である。側板２５０、２５１の肉厚は入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２及び出口側案内板１１３の肉厚よりも厚い。側板２５０、２５１の詳細な構成については、後述する。
【００４０】
側板２５０、２５１の外側、すなわち電池セル１４０が収容される収納室と反対側には、サイドカバーと呼ばれる覆い部材１６０が設けられている。図５には、側板２５０の外側の覆い部材１６０のみが図示されているが、側板２５１の外側にも覆い部材１６０が設置される。覆い部材１６０は、ボルト或いはリベットなどの締結部材１６１によって側板２５０に固定されている。
【００４１】
覆い板１６０は、鉄或いはアルミニウムなどの金属板をプレス加工した平板、又はＰＢＴなどの樹脂を成型して形成した平板であり、側板２５０の平面形状とほぼ同じ形状に構成されている。覆い板１６０は、後述する側板２５０の貫通孔２０１に対応する部位を含む領域が側板２５０とは反対側に、すなわちケーシング１１０の外側に向けて一様に膨らんでいる。これにより、覆い板１６０と側板２５０との間には空間が形成される。この空間は、電池セル１４０から噴出したミスト状のガスが、冷却通路を流通する冷却媒体とは分離して放出されるガス放出室として機能する。
【００４２】
複数の電池セル１４０は、ケーシング１１０の内部に形成された収納室に整列して収納されていると共に、短手方向から側板２５０、２５１により挟持され、バスバーと呼ばれる複数の導電部材１５０との接合によって電気的に直列に接続されている。
電池セル１４０は、円柱形状の構造体であり、電解液が注入された電池容器の内部に電池素子および安全弁等の構成部品が収納されて構成されている。正極側の安全弁は、過充電などの異常によって電池容器の内部の圧力が所定の圧力になったときに開裂する開裂弁である。安全弁は、開裂によって電池蓋と電池素子の正極側との電気的な接続を遮断するヒューズ機構として機能するとともに、電池容器の内部に発生したガス、すなわち電解液を含むミスト状の炭酸系ガスを電池容器の外部に噴出させる減圧機構として機能する。
【００４３】
電池容器の負極側にも開裂溝が設けられており、過充電などの異常によって電池容器の内部の圧力が所定の圧力以上になったときに開裂する。これにより、電池容器の内部に発生したガスを負極端子側からも噴出させることができる。電池セル１４０の公称出力電圧は３．０〜４．２ボルト、平均公称出力電圧は３．６ボルトである。
【００４４】
一実施の形態においては、円筒形の電池セル１４０が１６個、ケーシング１１０の内部に整列配置されている。具体的には、電池セル１４０の中心軸が短手方向に沿って延在するように横倒しした状態で、８本の電池セル１４０を上段側に並列に配置して第１電池セル列１２１を構成する。また、第１電池セル列１２１と同様に８本の電池セル１４０を下段側に並列に配置して第２電池セル列１２２を構成する。すなわち、ケーシング１１０の内部には、電池セル１４０が長手方向に８列、高さ方向に二段並べて構成される。
【００４５】
第１電池セル列１２１及び第２電池セル列１２２は互いに長手方向にずれている。すなわち第１電池セル列１２１は、第２電池セル列１２２よりも入口流路形成板１１１側であって、冷却媒体入口１１４側にずれて配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、第１電池セル列１２１よりも出口流路形成板側であって、冷却媒体出口１１５側にずれて配置されている。
図５に示すように、一実施の形態では、例えば第１電池セル列１２１の最も冷却媒体出口１１５側に位置する電池セル１４０の中心軸の長手方向の位置が、第２電池セル列１２２の最も冷却媒体出口１１５側に位置する電池セル１４０の中心軸と、それに隣接する電池セル１４０の中心軸との間の中間位置になるように、第１電池セル列１２１及び第２電池セル列１２２が長手方向にずれて配置されている。
【００４６】
第１電池セル列１２１を構成する電池セル１４０は端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。第２電池セル列１２２を構成する電池セル１４０も同様に、端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。ただし、第１電池セル列１２１を構成する電池セル１４０の端子の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側への並び順は、第２電池セル列１２２を構成する電池セル１４０の端子の並び順と異なる。
【００４７】
すなわち、第１電池セル列１２１は、側板２５０側に面する電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって負極端子、正極端子、負極端子、…、正極端子の順に配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、側板２５０側に面する電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって正極端子、負極端子、正極端子、…、負極端子の順に配置されている。
このように、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２とを長手方向にずらして配置することにより、ケーシング１１０の高さ方向の寸法を低くでき、蓄電モジュール１００を高さ方向に小型化することができる。
【００４８】
次に、第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２を両側から挟持する一対の側板２５０、２５１の構成について詳細に説明する。ここでは、簡単のため、一方の側板２５０の構成のみを説明するが、他方の側板２５１も基本的には側板２５０と同様に構成されている。
ただし、第１電池セル列１２１の一端側に配列された電池セル１４０の正極側に電気的に接続されたセル正極側接続端子１８０、及びそれに隣接する第１電池セル列１２１の電池セル１４０の負極側に電気的に接続されたセル負極側接続端子１８１は、側板２５０のみに設けられている。接続端子１８０、１８１には、蓄電モジュール１００とは別にサブアセンブリ１８５として形成された正極側入出力端子１８３および負極側入出力端子１８４がそれぞれ接続される。
【００４９】
ここで、図１に戻り、蓄電モジュール１００を、高電位側蓄電モジュール１００ａと低電位側蓄電モジュール１００ｂとに分けて説明する。
高電位側蓄電モジュール１００ａの正極側入出力端子１８３には正極側電源ケーブル６１０の端子が接続され、負極側入出力端子１８４には、ＳＤスイッチ７００の一端側に電気的に接続されたケーブルの端子が接続される。低電位側蓄電モジュール１００ｂの正極側入出力端子１８３には、ＳＤスイッチ７００の他端側に電気的に接続されたケーブルの端子が接続される。低電位側蓄電モジュール１００ｂの負極側入出力端子１８４には負極側電源ケーブル６２０の端子が接続される。なお、図２において、高電位側蓄電モジュール１００ａのサブアセンブリ１８５は端子カバーで覆われた状態を示し、低電位側蓄電モジュール１００ｂのサブアセンブリ１８５は端子カバーを取り外した状態を示している。
【００５０】
側板２５０は、図５に示すように、略長方形の平板形状に形成されている。側板２５０には、短手方向に貫通する１６個の円形の貫通孔２０１が形成されている。１６個の貫通孔２０１は、１６個の電池セル１４０が、上述した如く、上下段の第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２が、一方のセル列の電池セル１４０の中心軸が他方のセル列の電池セル１４０の中間位置となるように長手方向にずれて配列されるように、各電池セル１４０の位置に合わせて設けられている。
【００５１】
１６個の電池セル１４０がケーシング１１０内に収納されると、側板２５０の１６個の貫通孔２０１は、すべて、電池セル１４０の正極端子面１４０ａまたは負極端子面１４０ｂで塞がれる。同様に、側板２５１側の１６個の貫通孔２０１は、すべて、いずれかの電池セル１４０の端子面で塞がれる。但し、側板２５０の貫通孔２０１が塞がれる電池セル１４０の端子面と、これに対応する側板２５１の貫通孔２０１とが塞がれる電池セル１４０の端子面とは、正極と負極が逆である。
【００５２】
図６は、図５に図示された側板２５０（２５１）の要部の一部を切断した状態の拡大図であり、図７は図５のＶＩＩ―ＶＩＩ線切断拡大断面図である。図６および図７において、側板２５０の一面２５０ａ側が電池セル１４０に対面する。
側板２５０（２５１）は、周囲に所定の厚さの側部２０４を有し、側部２０４の内側には、電池セル１４０を収納するための１６個の貫通孔２０１が形成されている。各貫通孔２０１の周囲には、電池セル１４０の外径より僅かに大きい開口部２０２ａが設けられたリング状の壁部２０２が形成されている。壁部２０２は、電池セル１４０を収納する際の案内部材である。上段側に配列された貫通孔２０１と下段側に配列された貫通孔２０１とは、相互に、中心が相手側の中間に位置するように配置されている。リング状の壁部２０２は、隣接する貫通孔２０１に対応するリング状の壁部２０２と一部において連結され、全体が一体的に形成されている。上段側のリング状の壁部２０２と上部側の側部２０４との間および下段側の壁部２０２と下部側の側部２０４との間は、陥没しており、この領域における側板２５０の厚さは薄くなっている。
【００５３】
各貫通孔２０１とリング状の壁部２０２との間は、電池セル１４０の正極端子を保持する正極端子受部２０５または負極端子を保持する負極端子受部２０６のいずれかが形成されている。正極端子受部２０５と負極端子受部２０６は、ケーシング１１０の長手方向に沿って交互に配列されている。この場合、側板２５１に形成される正極端子受部２０５および負極端子受部２０６は、対応する１つの貫通孔２０１に対して、側板２５０とは反対の極性の端子受部が対応するように形成されている。
【００５４】
正極端子受部２０５には、壁部２０２の内側に、壁部２０２より遥かに高さが低い環状の突出部２０５ｂが形成されている。突出部２０５ｂと壁部２０２との間には溝２０５ａが形成されている。正極端子受部２０５の突出部２０５ｂと開口部２０１との間には、正極端子受面２０５ｃが形成されている。環状の溝２０５ａの底面は正極端子受面２０５ｃの底面より少し高い位置に形成されている。環状の溝２０５ａの幅および面積は、それぞれ、正極端子受面２０５ｃの幅および面積より小さく形成されている。
【００５５】
図７において二点鎖線で示されるように、突出部２０５ｂの上面、環状の溝２０５ａ内、および正極端子受面２０５ｃ内には、常温硬化型の接着剤２２０が塗布される。接着剤２２０は、上面がほぼ平面となるように、全体に、一様に、ベタ状に塗布される。このため、接着剤２２０は、環状の溝２０５ａ内に隙間なく充填され、突出部２０５ｂの上面より環状の溝２０５ａ内において厚い層として形成される。
【００５６】
このように形成された接着剤２２０の上面に、点線で図示されるように電池セル１４０の正極端子面１４０ａが接着される。正極端子面１４０ａは正極端子受面２０５ｃ上に形成された接着剤２２０を押し潰して側板２５０に接着される。また、電池セル１４０の正極端子面１４０ａの周縁部１４０ａ１は正極端子面１４０ａより少し低い段差部となっているが、この周縁部１４０ａ１が溝２０５ｃ内に形成された接着剤２２０により側板２５０に接着される。溝２０５ｃ内に形成された接着剤２２０は、正極端子面１４０ａの周縁部１４０ａ１の全周囲に確実に付着し、溝２０５ｃよりも内側の空間と外側の空間を確実に分離する。この状態は、接着後においても維持される。
【００５７】
負極端子受部２０６には、壁部２０２の内側に、環状の溝２０６ａが形成されている。環状の溝２０６ａと開口部２０１との間には、負極端子受面２０６ｂが形成されている。環状の溝２０６ａの幅および面積は、それぞれ、負極端子受面２０６ｂの幅および面積より小さく形成されている。
【００５８】
図７において二点鎖線で示されるように、溝２０６ａ内および負極端子受面２０６ｂには、常温硬化型の接着剤２２１が塗布される。接着剤２２１は、上面がほぼ平面となるように、全体に、一様に、ベタ状に塗布される。このため、接着剤２２１は、環状の溝２０６ａ内に隙間なく充填され、負極端子受面２０６ｂの上面より環状の溝２０６ａ内において厚い層として形成される。
【００５９】
このように形成された接着剤２２１の上面に、点線で図示されるように電池セル１４０の負極端子面１４０ｂが接着される。負極端子面１４０ｂは負極端子受面２０６ｂ上に形成された接着剤２２０を押し潰して側板２５０に接着される。また、電池セル１４０の負極端子面１４０ｂの周縁部は溝２０６ａ内に形成された接着剤２２０により側板２５０に接着される。溝２０６ａ内に形成された接着剤２２０は、負極端子面１４０ｂの周縁部の全周囲に確実に付着し、溝２０６ａよりも内側の空間と外側の空間を確実に分離する。この状態は、接着後においても維持される。
【００６０】
上述した如く、正極端子受部２０５の環状の溝２０５ａに充填された接着剤２２０は、正極端子面１４０ａの周縁部１４０ａ１の全周囲に確実に付着し、負極端子受部２０６の環状の溝２０６ａに充填された接着剤２２１は、負極端子面１４０ｂの周縁部の全周囲に確実に付着する。しかも、この状態は、接着後も維持される。
このため、ケーシング１１０内を、冷却媒体入口１１４から冷却媒体出口１１５に向かって流通する冷却媒体は、正極端子受部２０５の環状の溝２０５ａに充填された接着剤２２０および負極端子受部２０６の環状の溝２０６ａに充填された接着剤２２１に遮断され、側板２５０（２５１）の外面側に流出することはない。
【００６１】
また、衝突などによって、蓄電装置１００に過剰な衝撃や振動が発生して電池セル１４０が破損したり、電池セル１４０の過充電、不所望の短絡により電池セル１４０内の内圧が上昇することにより、電池セル１４０に設けられた開裂弁（図示せず）を押し上げ、或いは破断して電池セル１４０の内部からミスト状のガス（電解液などを含む液体と気体とが混じったガス）が噴出あるいはリークしても、ミスト状のガスは、正極端子受部２０５の環状の溝２０５ａに充填された接着剤２２０および負極端子受部２０６の環状の溝２０６ａに充填された接着剤２２１に遮断され、側板２５０（２５１）の内部側に流入することはない。
【００６２】
この場合、正極端子受面２０５ｃおよび負極端子受面２０６ｂが平坦であり、環状の溝２０５ａまたは２０６ａが形成されていないと、接着剤２２０または２２１の幅方向に横断する未塗布部が形成される。あるいは、電池セル１４０の端子面を接着する際に、接着剤２２０または２２１の幅方向に横断する剥離部が生じる。このため、接着剤２２０または２２１の未塗布部または剥離部を介して電池セル１４０から噴出あるいはリークしたミスト状のガスが、側部２５０（２５１）の内側に流入し、ケーシング１１０内から蓄電装置１０００全体に飛散する虞がある。
これに対して、本発明では、環状の溝１４０内に充填された接着剤により、電池セル１４０から噴出あるいはリークしたミスト状のガスが側板２５０（２５１）の内側に流入することを確実に防止することができる。
【００６３】
図５および図７に示すように、側板２５０の一面２５０ａとは反対側の他面２５０ｂには、貫通孔２０１の周囲を部分的に取り囲むように突起部２０７が形成されている。さらに、他面２５０ｂには、貫通孔２０１同士の間に、電池セル１４０と接続される導電部材１５０を配置するための複数の固定ガイド１３０ａが形成されている。突起部２０７および固定ガイド１３０ａは、それぞれ、他面２５０ｂから突出し、覆い部材１６０と導電部材１５０との接触を防止するように構成されている。これにより、覆い部材１６０が、例えば鉄等の金属製の平板から構成されている場合に、覆い部材１６０と導電部材１５０との間の短絡を防止することができる。
【００６４】
側板２５０には、側板２５０と覆い部材１６０との間のガス放出室に放出されたミスト状のガスを蓄電モジュール１００の外部に排出するためのガス排出通路１３８が設けられている。ガス排出通路１３８の開口部は、ガスに含まれる電解液などを液体の排出を考慮して側板２５０の下部に形成されている。具体的には、側板２５０の冷却媒体入口１４０側、かつ出口流路形成板１１８側の側板２５０に形成されている。ガス排出通路１３８の先端部分は管状に形成されており、ガス排出通路１３８から排出されたガスを外部に導くためのガス排出管１３９（図３参照）が接続されている。
【００６５】
側板２５０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面には、２つの接続端子８１０が長手方向に並んで設けられている。接続端子８１０は、側板２５０と同じ成形材料によって側板２５０に一体に成形され、側板２５０の上面において冷却媒体入口１１４側に配置されている。
【００６６】
各接続端子８１０は、電流遮断部８１１（後述の図８、図９参照）を備えており、制御装置９００の電圧検出用コネクタ９１２（図３参照）から延びる配線（接続線）８００と、後述する電圧検出導体８０５とを電流遮断部８１１を介して電気的に接続している。
【００６７】
電圧検出用コネクタ９１２は、制御装置９００の短手方向両端部にそれぞれ設置されている。高電位側蓄電モジュール１００ａに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、高電位側蓄電モジュール１００ａの上方に配置された制御装置９００のコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側蓄電モジュール１００ｂに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側蓄電モジュール１００ｂの上方に配置された制御装置９００のコネクタ９１２に接続される。接続線８００の長さは、配線ミスを防止するために、各接続端子８１０と対応するコネクタ９１２までの距離に相当するように設定されている。例えば、高電位側蓄電モジュール１００ａの接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側蓄電モジュール１００ｂ用のコネクタ９１２まで到達しないような短さに設定されている。電流遮断部８１１は、ヒューズワイヤを備え、制御回路９００や配線８００の異常時に溶断して各電池セル１４０からの電流を遮断し、製品を保護する機能を有している。
【００６８】
電圧検出導体８０５は、複数の電池セル１４０についてそれぞれ電圧を検出するために、電池セル１４０を直列に接続する導電部材１５０に接続されている。電圧検出導体８０５は側板２５０と一体化されている。具体的には側板２５０に埋め込まれている。図８に、電圧検出導体８０５の形状の一例を示す平面図を示し、図９に、図８に示す
電圧検出導体８０５を側板２５０に埋め込んだ状態の平面図を示す。
【００６９】
電圧検出導体８０５は、例えば銅などの金属製の薄板をプレス加工等により成形することにより、図８に示すように、細長い平角線状の検出線８０６を形成している。電圧検出導体８０５は、検出線８０６が側板２５０に形成された複数の貫通孔２０１から突出しないように延在され、検出線８０６の先端部８００ａは、所定の貫通孔２０１の内方に延出され、当該貫通孔２０１から露出されている。検出線８０６の各先端部８００ａは、側板２５０の外側に向けて折り曲げられており、導電部材１５０と接続される。電圧検出導体８０５の先端部８００ａと反対の他端部は、電流遮断部８１１を介して接続端子８１０と電気的に接続されている。
【００７０】
電圧検出導体８０５の形状は、側板２５０を小型化して蓄電モジュール１００全体を小型化するように、側板２５０の利用可能なスペースを効率的に利用するように設計されている。また、複数の電池セル１４０は、導電部材１５０を介して直列に接続されているため、電圧検出導体８０５が接続される複数の導電部材１５０の間で電位差が発生することとなる。そこで、電圧検出導体８０５は、隣接する検出線８０６間の電位差ができるだけ小さくなるように検出線８０６の配置が決定されている。
【００７１】
電圧検出導体８０５は、プレス加工等により所定の形状に成形された後、例えば側板２５０と同様の樹脂からなる樹脂部８０７によって形状が固定される。具体的には、樹脂部８０７によって、複数の検出線８０６をそれぞれ分離した状態にするとともに、各検出線８０６の形状を保つように固定する。図７に示す電圧検出導体８０５は、樹脂部８０７によって複数の部位で検出線８０６を固定した２つのサブユニットから構成されている。
【００７２】
図８に示すように樹脂部８０７によって固定された電圧検出導体８０５は、例えば側板２５０を構成する樹脂によるインサートモールド成形により側板２５０と一体化して形成される。検出線８０６同士はそれぞれ分離して固定されているので、電圧検出導体８０５が側板２５０と一体化されると、検出線８０６の短絡は実質的に発生しない。しかしながら、電圧検出導体８０５同士の短絡に対する更なる信頼性の向上の為に、電圧検出導体８０５間の距離を、このシステムで必要とされる絶縁沿面距離の２〜２．５倍以上としている。それにより、信頼性の高い側板２５０を供給することを可能としている。また、その距離は大きければ大きいほど汚染された環境に対し効果がある。
【００７３】
図１０は、蓄電モジュール１００の部分斜視図であり、導電部材１５０を側板２５０に取り付けて電池セル１４０と接続した状態を示す。導電部材１５０は、電池セル１４０の間を電気的に接続する金属製、例えば銅製の板状部材であり、側板２５０とは別体に構成されている。ただし、図５に示すように、接続端子１８０と一体に形成された導電部材１５０ａ及び接続端子１８１と一体形成された導電部材１５０ｂは、側板２５０と一体化して形成されている。
【００７４】
導電部材１５０は、帯状に延在する中央部１５６と、中央部１５６の両端側に位置する端部１５７とから構成される。中央部１５６と端部１５７とは、それぞれ屈曲部１５８を介して連続している。すなわち、導電部材１５０は、折り曲げられてステップ状に形成されている。導電部材１５０の各端部１５７には、貫通孔１５１、電池セル１４０の端子面との接合部位１５２、および電圧検出導体８０５の先端部８００ａと接続される溶接部位１５４が形成されている。
【００７５】
貫通孔１５１は、後述するように電池セル１４０からガスが噴出した場合に、噴出したガスが通るように設けられている。導電部材１５０の中央部１５６には、側板２５０に設けられた固定ガイド１３０ａを挿入するための２つの貫通孔１５５が形成されている。貫通孔１５１は、この場合楕円形であるが、円形でも良い。
導電部材１５０は、中央部１５６の２つの貫通孔１５５が、側板２５０に設けられた２つの固定ガイド１３０ａに嵌合するように側板２５０に装着される。導電部材１５０が側板２５０に装着されると、導電部材１５０の両端部１５７は、貫通孔２０１に入り込んだ状態となり、電池セル１４０の端子面と当接する。また、導電部材１５０の溶接部位１５４は、側板２５０に形成された貫通孔２０１から露出した電圧検出導体８０５の先端部８００ａと当接する。なお、電池セル１４０の接続構造上、図８に示すように、一部の貫通孔２０１からは先端部８００ａが露出していない。
【００７６】
図１１は、側板に導電部材を装着した状態の拡大斜視図であり、導電材部１５０の側板２５０への取り付け状態と導電部材１５０の詳細形状を示す。図１１に示すように、導電部材１５０は、各端部１５７に立ち上がり部１５８を持つ。立ち上がり部１５８は、接合部位１５２を溶接する際に溶接時の熱を十分に逃がす効果がある。仮に、立ち上がり部１５８が導電材部１５０に無い場合、溶接条件を厳しくすると接合部位１５２に隣接する角部あるいは、貫通孔１５１が溶接時の熱により溶けてしまうことがある。この対応として、本実施形態では、接合部位１５２間に貫通孔１５１を設けると共に、貫通孔１５１の形状を接合部位１５２の直径全体に対応するように楕円形としている。これにより、接合部位１５２間で熱が放出され、熱の集中が拡散される。また、立ち上がり部１５８を設けることにより接合部位１５２から角部までの距離を大きくして、角部が熱の影響を受けにくいようにしている。このようにすることにより、溶接条件に裕度を持たせることができる。
【００７７】
図１２（ａ）は図６の平面図、図１２（ｂ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂの断面図、図１２（ｃ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
図１２において導電材部１５０と電池セル１４０の関係を示す。図１０において説明したように導電材部１５０は、接合部位１５２を各端部１５７に２箇所、計４箇所有する。各端部１５７は１つの電池セル１４０の正極および負極の端子面に対応するので、言い換えれば、１つの電池セル１４０に対し２箇所で溶接される。接合部位１５２の数は、蓄電モジュールによって異なりこの蓄電モジュールでは２つである。
【００７８】
接合部位１５２は、電池セル１４０に対して凸部となっており円形を成している。この円形は、溶接時の電池セル１４０との溶接起点となる役割があり、円形のサイズは、溶接設備のトーチ位置のばらつき、また蓄電装置１０００を構成する各部品の組み合わせによるばらつきを考慮して大きさが決められている。円形はいずれの方向のばらつきに対しても同一の公差を有し、円形の大きさを、必要とされる溶接強度の最小面積が確保できるサイズとすることにより、いかなる場合でも、安定した高品質な蓄電装置１０００とすることが可能となる。
【００７９】
制御装置９００は、蓄電モジュール１００の上に載置されている。具体的には、制御装置９００は高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂの上に跨って載置された電子回路装置であり、筐体９１０、及び筐体９１０の内部に収納された一つの回路基板を備えている。
筐体９１０は、扁平な直方体状の金属製箱体であり、高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂに対して、ボルト或いはネジなどの固定手段により固定されている。これにより、高電位側蓄電モジュール１００ａ及び低電位側蓄電モジュール１００ｂは互いの短手方向の端部同士が制御装置９００によって接続されて固定される。すなわち、制御装置９００が支持具の機能を兼ねているので、蓄電モジュール１００の強度をより向上させることができる。
【００８０】
筐体９１０の側面、すなわち、制御装置９００の短手方向の両端面には複数のコネクタが設けられている。複数のコネクタとしては電圧検出用コネクタ９１２、温度検出用コネクタ９１３、および外部接続用コネクタ９１１を備えている。電圧検出用コネクタ９１２には、３２個の電池セル１４０に電気的に接続された接続線８００のコネクタが結合される。温度検出用コネクタ９１３には、蓄電モジュール１００の内部に配置された複数の温度センサ（図示省略）の信号線９４１のコネクタが結合される。
【００８１】
外部接続用コネクタ９１１には、バッテリコントローラ３００に駆動電源を供給するための電源線、イグニションキースイッチのオンオフ信号を入力するための信号線、及び車両コントローラ３０やモータコントローラ２３とＣＡＮ通信するための通信線などのコネクタ（図示省略）が結合される。
【００８２】
以上説明した蓄電モジュール１００および制御装置９００から構成される蓄電装置１０００の製造方法、とくに組み立て方法について、図１３のフローチャートを用いて説明する。
図１３において、ステップＳ１〜Ｓ６が蓄電モジュール１００を作製する工程である。蓄電装置１０００は、高電位側蓄電モジュール１００ａおよび低電位側蓄電モジュール１００ｂを備えているが、高電位側蓄電モジュール１００ａと低電位側蓄電モジュール１００ｂとは構造は同一であり、各蓄電モジュールを制御装置９００に接続する際の接続方法により、いずれかに確定する。つまり、蓄電モジュール１００の組立方法は同一であり、以下に説明する蓄電モジュール１００の作成方法は、高電位側および低電位側に共通する。
【００８３】
ステップＳ１およびステップＳ３は、ケーシング１１０を作製する工程である。
ステップＳ１において、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４及び冷却媒体入口ダクト１１６、さらに、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５及び冷却媒体出口ダクト１１７を一体に形成する。そして、側板２５０、２５１の一方を、図示はしないがシール部材（図示省略）を介して、ボルト、ネジ、リベットなどの締結手段により固定し、ケース組立体を作製する。この場合、側板２５０、２５１は、図８に図示されるように、予め、２個の接続端子８１０および電圧検出導体８０５が成形により一体化して形成されている。この実施形態では一方の側板を側板２５０の場合で説明するが、側板２５１であっても差し支えない。但し、この段階では、他方の側板２５１はケース組立体には組付けない。この他方の側板が組み付けられていないケース組立体を、一方の側板２５０側を下にして支持部材上に載置する。
【００８４】
ステップＳ２において、電池セル１４０を上記ケース組立体に収納して接着する。側板２５０に、図７に図示されるように接着剤２２０および２２１を塗布する。そして、上記ケース組立体の側板２５０の各壁部２０２内に電池セル１４０を順次差し込む。そして、電池セル１４０を適度な押圧力で押えて、各電池セル１４０の正極端子面１４０ａまたは負極端子面１４０ｂを側板２５０に接着する。ここで、接着剤２５０、２５１は、適度な柔軟性を有するものであり、側板２５０と電池セル１４０とを接着する機能と、接着部の両側の「空間とを封止する機能とを有している。
【００８５】
柔軟性を有する接着剤を用いることにより、正極端子受部２０５の環状の溝２０５ａに充填された接着剤２２０は、正極端子の全周囲に確実に付着し、負極端子受部２０６の環状の溝２０６ａに充填された接着剤２２１は、負極端子面１４０ｂにおける周縁部の全周囲に確実に付着する。しかも、この状態は、接着後も維持される。これにより、側板２５０を含む筐体１１０の内側の冷却通路と外側のガス放出室との間の気密性及び液密性を確保するとともに、例えば蓄電モジュール１００に振動が加えられた場合でも、その振動を吸収しながら側板２５０と電池セル１４０との接続状態を保持することができる。なお、接着剤２５０、２５１として、上記機能を有する液状ガスケットを用いることも可能である。
【００８６】
ステップＳ３において、上記ケース組立体に側板２５１を組付け、ケーシング１１０を作製する。側板２５１には、予め、接着剤２５０、２５１を塗布しておく。そして、側板２５０を組付ける場合と同様に、ボルト、ネジ、リベットなどの締結手段により固定する。これにより、内部に１６個の電池セル１４０が収納されたケーシング１１０が作製される。
この状態では、ケーシング１１０内に収納された各電池セル１４は、正極端子面１４０ａが環状の溝２０５ａ内に充填された接着剤２２０により全周囲が接着され、負極端子面１４０ｂの周縁部の全周囲が接着剤２２１により確実に接着されている。
【００８７】
ステップＳ４では、各電池セル１４０と導電部材１５０とを接続する。
図１２に示すように、側板２５０、２５１の一方、例えば側板２５０の固定ガイド１３０ａに導電部材１５０の貫通孔１５５を嵌合させ、側板２５０に導電部材１５０を装着する（図１０、図１２参照）。そして、導電部材１５０の溶接部位１５２と、対応する電池セル１４０の端子面とをＴＩＧ（Ｔｉｔａｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）溶接により接合する。同様に、側板２５０、２５１の他方、すなわち側板２５１にも導電部材１５０を装着し、導電部材１５０の溶接部位１５２と電池セル１４０とをＴＩＧ溶接により接合する。
【００８８】
ステップＳ５では、導電部材１５０と、電圧検出導体８０５の先端部８００ａとを接続する。具体的には、導電部材１５０の溶接部位１５４が電圧検出導体８０５の先端部８００ａと当接した状態で、これらをＴＩＧ溶接により接合する。
【００８９】
ステップＳ６では、覆い部材１６０を側板２５０、２５１のそれぞれにシール部材１３５（図５参照）を介して組み付け、ボルト、ネジ、リベットなどの締結手段１６１により固定する。シール部材１３５は、弾性を有する円環状のシール部材（例えばゴム製のＯリング）であり、側板２５０に形成された溝１３４に嵌め込まれている。シール部材１３５には液状ガスケットを用いても構わない。ステップＳ６が完了すると蓄電モジュール１００が作製される。
なお、蓄電モジュール１００を形成する各構成部材の組立順は、上述したものには限定されず、各構成部材の固定順番を変更してもよい。
【００９０】
ステップＳ７では、ステップＳ６で製作した２つの蓄電モジュール１００を、それぞれの長手方向が平行になるように並置した状態で、各蓄電モジュール１００にモジュールベース１０１を組み付ける。モジュールベース１０１は、ボルト、ネジ、リベットなどの締結定手段によりケーシング１１０の底部に固定される。２つの蓄電モジュール１００の長手方向中央部に制御装置９００の筐体を、それぞれ、ボルト、ネジ、リベットなどの締結手段により固定する。
【００９１】
次に、締結手段により固定された２つの蓄電モジュール１００上に跨るように制御装置９００を搭載し、制御装置９００の筐体９１０を、ボルト、ネジ、リベットなどの締結定手段により固定し、２つの蓄電モジュール１００と制御装置９００とを一体的に固定する。そして、各蓄電モジュール１００の接続線８００のコネクタを各蓄電モジュール１００の接続端子８１０および制御装置９００のコネクタ９１２にそれぞれ接続する。制御装置９００には、一端が一方の蓄電モジュール１００の高電位側に接続され、他端が他方の蓄電モジュール１００の負極側に接続されたＳＤスイッチ７００が設けられている。このため、高電位側がＳＤスイッチ７００の一端に接続された蓄電モジュール１００は低電位側蓄電モジュール１００ｂとして機能する。また、負極側がＳＤスイッチの他端に接続された蓄電モジュール１００は高電位側蓄電モジュール１００ａとして機能する。
【００９２】
各蓄電モジュール１００ａ、１００ｂに設けられた複数の温度センサ（図示省略）から延びる信号線のコネクタを制御装置９００のコネクタ９１３に接続する。さらに、上位制御装置、例えば車両コントローラ３０およびモータコントローラ２３と通信するための通信線のコネクタを制御装置９００のコネクタに接続する。
以上のステップＳ１〜Ｓ７の組み立て作業により、蓄電装置１０００が完成する。
【００９３】
以上説明した一実施の形態による蓄電モジュール１００および蓄電装置１０００によると、以下の効果を奏することができる。
（１）蓄電モジュール１００は、複数の電池セル１４０と、複数の電池セル１４０を収納するケーシング１１０と、複数の電池セル１４０を電気的に接続するための複数の導電部材１５０と、複数の電池セル１４０のそれぞれの電圧を検出するための電圧検出導体８０５とを備える。ケーシング１１０は、少なくとも、複数の電池セル１４０を両側から挟みこんで支持する一対の樹脂製の側板２５０、２５１を有する。図８、９に示すように、電圧検出導体８０５は、所定の形状に成形されて、側板２５０、２５１と一体化されている。これにより、電圧検出用のリード線を手作業で側板２５０、２５１に引回して設置するためのスペースおよび煩雑な製造工程が不要となり、蓄電モジュール１００を効率的に製造することができる。とくに、小型化が要求される蓄電モジュール１００に対する電圧検出導体８０５の設置を容易に行うことができる。
【００９４】
（２）複数の導電部材１５０は、複数の電池セル１４０を接続するためにケーシング１１０の外側から側板２５０、２５１に取り付けられる。これにより、導電部材１５０と各電池セル１４０との接続を容易に行うことができる。なお、上述した一実施の形態においては、導電部材１５０と各電池セル１４０とをＴＩＧ溶接により接合している。
【００９５】
（３）電圧検出導体８０５の先端部８００ａは、複数の導電部材１５０に接続され、電圧検出導体８０５の他端部には、電池セル１４０からの電流を遮断する電流遮断装置（電流遮断部）８１１が設けられている。電流遮断部８１１は、制御回路９００や配線８００の異常時にヒューズワイヤを溶断して電池セルからの電流を遮断し、製品を保護する。電流遮断部８１１を電圧検出導体８０５の他端部に設けることにより、例えば、配線８００に短絡が発生した場合に、電流遮断部８１１が電圧検出導体８０５の他端部で電流が遮断されることになる。これにより、蓄電モジュール１００全体を保護することができる。こ
の場合、配線８００および電流遮断部８１１を取り替えることにより、蓄電モジュール１００を再利用することが可能となる。なお、電圧検出導体８０５は、所定の形状に成形されたうえで側板２５０、２５１と一体化されているため、電圧検出導体８０５自体では実質的に短絡が発生しない。
【００９６】
（４）電圧検出導体８０５は、樹脂材料（樹脂部）８０７によって所定の形状に維持された状態で樹脂製の側板２５０、２５１にインサートモールドされることによって、側板２５０、２５１と一体化されている。具体的には、電圧検出導体８０５を、成形された形状を維持するように樹脂部８０７で固定してサブユニットを作製し、サブユニットをインサートモールドして側板２５０、２５１を作製する。サブユニットを作成することにより、電圧検出導体８０５の形状維持を確実に行うことができ、製造工程において電圧検出導体８０５の検出線８０６同士が誤って接触してしまうことを防止できる。
【００９７】
（５）側板２５０、２５１には、複数の電池セル１４０に対応する位置に貫通孔２０１が形成され、さらに側板２５０、２５１には電池セル１４０を接着する接着剤２２０、２２１の厚さを確保するための環状の溝２０５ａ、２０６ａが形成されている。複数の電池セル１４０は、貫通孔２０１を密に塞ぐように接着剤２２０、２２１を用いて側板２５０、２５１に取り付けられている。これにより、ケーシング１１０の内部と外部の空間をより確実に分離することができ、信頼性が向上する。また、蓄電モジュール１００に加えられる外力、例えば振動等を接着剤により吸収しながら、側板２５０、２５１と電池セル１４０との接続状態を維持することができる。
【００９８】
（６）ケーシング１１０に対して、一対の側板２５０、２５１の外側を覆うように設けられた金属製の覆い部材１６０をさらに備え、側板２５０、２５１は、覆い部材１６０と導電部材１５０との接触を防止するための衝突防止用の固定ガイド１３０ａ、突起部２０７を有する。例えば、覆い部材１６０に外力が加わってケーシング１１０の内側に変形した場合、覆い部材１６０は、最初に、側板２５０、２５１の表面から突出した固定ガイド１３０ａまたは突起部２０７に接触する。これにより、例えば鉄製の覆い部材１６０と導電部材１５０とが接触して短絡が発生することを防止できる。また、突起部２０７は、先端部８００ａ付近を除く導電部材１５０の全周囲を囲んでいるため様々な外力に耐えられる。
【００９９】
（７）蓄電装置１０００は、蓄電モジュール１００と、電圧検出導体１５０と接続された複数の電池セル１４０の電圧を検出し、複数の電池セル１４０の蓄電量を制御する制御装置９００とを備える。上述したように煩雑な電圧検出線の配線作業を行うことなく蓄電モジュール１００を製造することができるので、蓄電装置１０００全体を効率的に製造することができる。
【０１００】
以上説明した一実施の形態では、所定の形状に成形した電圧検出導体８０５をインサートモールドして側板２５０、２５１と一体成形したが、電圧検出導体８０５と側板２５０、２５１との一体化の方法はこれに限定されない。例えば、側板２５０、２５１をそれぞれ２つの部材から構成し、これらの２つの部材の間に所定の形状に成形した電圧検出導体８０５をはめ込むことにより、一体化してもよい。ただし、電圧検出導体８０５をはめ込んで側板２５０、２５１と一体化すると、インサートモールドにより成形した側板２５０、２５１に対して側板２５０、２５１の厚みが増加する傾向にあるため、インサートモールド成形により側板２５０、２５１と電圧検出導体８０５を一体成形することが好ましい。
【０１０１】
以上説明した一実施の形態では、１６個の電池セル１４０を接続した２つの蓄電モジュール１００ａ、１００ｂから構成される蓄電モジュール１００を例示した。しかし、本発明は上述した蓄電モジュール１００の構成や接続方式（直列、並列）に限定されるものではなく、電池セル１４０の数や電池セル列の数や配列、方向を変えたものに関しても適用される。
【０１０２】
また、以上説明した一実施の形態では、電池セル１４０として円筒形電池を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、電池セル１４０の形状が、角型蓄電池やラミネート封止の電池に関しても適用され、また、リチウムイオン電池以外に、ニッケル水素電池などの他の電池に関しても適用される。
【０１０３】
以上説明した一実施の形態による蓄電装置１０００を、他の電動車両、例えばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの車両用電源装置に利用することもできる。
【０１０４】
また、一実施の形態による蓄電装置１０００を、コンピュータシステムやサーバシステムなどに用いられる無停電電源装置、自家用発電設備に用いられる電源装置など、電動車両以外の電源装置を構成する蓄電装置にも適用しても構わない。  
【０１０５】
その他、本発明の蓄電モジュールは、発明の趣旨の範囲内において、種々、変更して構成することが可能であり、要は、複数の電池セルと、複数の電池セルを内部に収納し、内部が複数の電池セルを冷却するための冷却媒体が流通する冷却通路となるケーシングと、ケーシングを構成する部材の一つであって、複数の電池セルを、電池セルの一端に形成された正極端子面の側および他端に形成された負極端子面の側から挟み込んで保持すると共に、正極端子面および負極端子面に対応して設けられ、正極端子面または負極端子面によってケーシングの内側から塞がれた複数の貫通孔を有する一対の側板と、ケーシングに収納された複数の電池セルを電気的に接続する複数の導電部材と、側板の電池セル収納側とは反対側に設けられた覆い部材と、を有し、正極端子面または負極端子面によって複数の貫通孔が塞がれた側板と覆い部材との間には、電池セルの正極端子面または負極端子面から噴出したガスが放出されるガス放出室が形成されており、複数の貫通孔のそれぞれの周囲には、接着剤によって電池セルの正極端子面の縁部を接着させるための正極端子受部および接着剤によって負極端子面の縁部を接着させるための負極端子受部のいずれかが形成されており、正極端子受部および負極端子受部には環状の溝が設けられており、環状の溝内には、ガス放出室と冷却通路とを分離し、電池セルからガス放出室にガスが放出されたときのガスの冷却通路への流入を遮断するように、接着剤が充填されているものであればよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１００、１００ａ、１００ｂ  蓄電モジュール、
１１０      ケーシング、
１４０      電池セル
１５０      導電部材
２０１      貫通孔
２０５      正極端子受部
２０５ａ    溝
２０５ｂ    突起部
２０５ｃ  正極端子受面
２０６      負極端子受部
２０６ａ    溝
２０６ｂ    負極端子受面
２２０、２２１  接着剤
２５０、２５１    側板、
９００      制御装置
１０００    蓄電装置 
【図１】
0005542544.tif 000002
【図２】
0005542544.tif 000003
【図３】
0005542544.tif 000004
【図４】
0005542544.tif 000005
【図５】
0005542544.tif 000006
【図６】
0005542544.tif 000007
【図７】
0005542544.tif 000008
【図８】
0005542544.tif 000009
【図９】
0005542544.tif 000010
【図１０】
0005542544.tif 000011
【図１１】
0005542544.tif 000012
【図１２】
0005542544.tif 000013
【図１３】
0005542544.tif 000014