(57)【要約】【課題】拘束部材による被保護部材の損傷を防ぐことができるバッテリモジュールを提供する。【解決手段】セルユニット２の拘束部材７が位置する第３側面２ｃには、拘束部材７と一部のスライド部１２ａとの間に、壁部２６ａが設けられている。これにより、拘束部材７と一部のスライド部１２ａとは、壁部２６ａに邪魔されて、当接しない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリセルを含むセルユニットと、
第１方向に沿って延在すると共に、上記セルユニットの側面に位置して上記バッテリセルを拘束する拘束部材と、
上記セルユニットの上記拘束部材の位置する側面に対向して配置される被保護部材と
を備え、
上記拘束部材と上記被保護部材との間に、壁部が設けられていることを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリモジュールにおいて、
上記壁部の高さは、上記拘束部材の高さよりも大きいことを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載のバッテリモジュールにおいて、
上記壁部は、上記壁部に加わる衝撃を緩衝する緩衝構造を有することを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載のバッテリモジュールにおいて、
上記セルユニットを収容するケースを備え、
上記ケースは、上記セルユニットを上記第１方向に沿ってスライドさせて挿入するスライド部を有することを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項５】
請求項４に記載のバッテリモジュールにおいて、
上記セルユニットは、第１の上記スライド部と第２の上記スライド部の間にスライド自在に嵌め込まれる被スライド部を有し、
上記第１のスライド部と上記第２のスライド部の間の隙間は、上記ケースの開口部の方が上記ケースの底部よりも、大きいことを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項６】
請求項４または５に記載のバッテリモジュールにおいて、
上記ケースの底部には、上記ケースに収容された上記セルユニットを固定させるための固定部が設けられていることを特徴とするバッテリモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バッテリモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリモジュールとしては、特開２０１２−１４９６２号公報（特許文献１）に記載されたものがある。このバッテリモジュールは、第１方向に配列された複数のバッテリセルを含むセルユニットと、上記第１方向に沿って延在すると共に、上記セルユニットの側面に位置して上記複数のバッテリセルを拘束する拘束部材とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のバッテリモジュールでは、上記セルユニットは、ケースに収容されるが、周囲の部品に金属製の拘束部材が当接して、周囲の部品が損傷する問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、拘束部材による損傷を防ぐことができるバッテリモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明のバッテリモジュールは、
バッテリセルを含むセルユニットと、
第１方向に沿って延在すると共に、上記セルユニットの側面に位置して上記バッテリセルを拘束する拘束部材と、
上記セルユニットの上記拘束部材の位置する側面に対向して配置される被保護部材と
を備え、
上記拘束部材と上記被保護部材との間に、壁部が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
ここで、被保護部材は、拘束部材より軟質な部材であり、例えば、樹脂からなる。被保護部材としては、例えば、セルユニットを収容するケースの内面に設けられた突部や、バッテリセルを制御する制御基板が取り付けられる基台の一部や、ケースの内面などをいう。この突部は、例えば、ボルトが挿入される部分や、リブなどである。
【０００８】
この発明のバッテリモジュールによれば、上記拘束部材と上記被保護部材との間に、壁部が設けられている。これにより、拘束部材と被保護部材とは、壁部に邪魔されて、当接しない。したがって、拘束部材と被保護部材との当接による被保護部材の損傷を防ぐことができる。
【０００９】
また、一実施形態のバッテリモジュールでは、上記壁部の高さは、上記拘束部材の高さよりも大きい。
【００１０】
この実施形態のバッテリモジュールによれば、上記壁部の高さは、上記拘束部材の高さよりも大きいので、壁部は、拘束部材と被保護部材との当接を確実に阻止して、被保護部材の損傷を確実に防ぐことができる。
【００１１】
また、一実施形態のバッテリモジュールでは、上記壁部は、上記壁部に加わる衝撃を緩衝する緩衝構造を有する。
【００１２】
この実施形態のバッテリモジュールによれば、上記壁部は、緩衝構造を有するので、拘束部材や被保護部材などからの外力が、壁部に加わっても、この壁部に加わる衝撃を、緩衝構造により、緩衝できる。
【００１３】
また、一実施形態のバッテリモジュールでは、
上記セルユニットを収容するケースを備え、
上記ケースは、上記セルユニットを上記第１方向に沿ってスライドさせて挿入するスライド部を有する。
【００１４】
この実施形態のバッテリモジュールによれば、上記ケースは、スライド部を有するので、ケース内にセルユニットを第１方向に沿ってスライドさせて挿入できる。このように、セルユニットがケース内にスライドされ、拘束部材が被保護部材に擦れやすくなっても、壁部により、拘束部材と被保護部材との当接を確実に防ぐことができる。
【００１５】
また、一実施形態のバッテリモジュールでは、
上記セルユニットは、第１の上記スライド部と第２の上記スライド部の間にスライド自在に嵌め込まれる被スライド部を有し、
上記第１のスライド部と上記第２のスライド部の間の隙間は、上記ケースの開口部の方が上記ケースの底部よりも、大きい。
【００１６】
この実施形態のバッテリモジュールによれば、上記セルユニットは、第１のスライド部と第２のスライド部の間にスライド自在に嵌め込まれる被スライド部を有するので、セルユニットをケースにスライドさせて入れるとき、セルユニットを位置決めしやすくなる。また、第１のスライド部と第２のスライド部の間の隙間は、ケースの開口部の方がケースの底部よりも、大きいので、ケースの開口部では、被スライド部を第１、第２のスライド部の間に入れやすく、ケースの底部では、被スライド部を第１、第２のスライド部の間に固定しやすくなる。
【００１７】
また、一実施形態のバッテリモジュールでは、上記ケースの底部には、上記ケースに収容された上記セルユニットを固定させるための固定部が設けられている。
【００１８】
この実施形態のバッテリモジュールによれば、上記ケースの底部には、上記ケースに収容された上記セルユニットを固定させるための固定部を有するので、ケースに収容されたセルユニットの姿勢を保持できる。したがって、セルユニットのがたつきを防止し、拘束部材による損傷を防止しやすくなる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明のバッテリモジュールによれば、上記拘束部材と上記被保護部材との間に、壁部が設けられているので、拘束部材による被保護部材の損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態のバッテリモジュールを示す斜視図である。
【図２】セルユニットおよびバッテリ監視要素の分解斜視図である。
【図３】セルユニットの分解斜視図である。
【図４】セルユニットの組立斜視図である。
【図５】バッテリモジュールの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のバッテリモジュールを示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態のバッテリモジュールを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態のバッテリモジュールを示す斜視図である。図１に示すように、このバッテリモジュールは、ケース１と、このケース１内に収容されるセルユニット２と、このケース１内に収容されるバッテリ監視要素４とを備える。
【００２３】
上記ケース１は、開口部を有する本体１０と、この開口部を閉じるように本体１０に取り付けられる蓋体１１とを有する。ケース１の外部には、正極外部端子５と負極外部端子６とが配置されている。正極外部端子５と負極外部端子６は、蓋体１１を貫通して、セルユニット２に電気的に接続される。上記バッテリ監視要素４は、セルユニット２に取り付けられる。バッテリ監視要素４は、カバー４０により覆われている。
【００２４】
図２と図３に示すように、上記セルユニット２は、第１方向（Ｚ方向）に配列された８つのバッテリセル２０を有する。隣接するバッテリセル２０，２０の間には、スペーサ２６が配置されている。
【００２５】
上記バッテリセル２０は、例えば、非水電解質二次電池である。バッテリセル２０は、密閉容器２４と、この密閉容器２４内に収容されている発電要素とを有する。発電要素は、正極板と、負極板と、正極板と負極板との間に介在されたセパレータとを有する。密閉容器２４の蓋体には、正極端子２１と負極端子２２とが外部に露出するように設けられている。正極端子２１と正極板、および、負極端子２２と負極板は、それぞれ、密閉容器２４内に配置された集電体により、電気的に接続される。
【００２６】
上記密閉容器２４の蓋体には、正極端子２１と負極端子２２との間に、安全弁２３が設けられている。安全弁２３は、密閉容器２４内で発生する気体の圧力が所定値以上になったときに、この気体を密閉容器２４外へ放出する。各バッテリセル２０の安全弁２３は、第１方向に延在する排気管８によって、覆われている。
【００２７】
第１から第８のバッテリセル２０は、第１方向の一方側（図中の上側）から他方側（図中の下側）へ順に、配列されている。第１と第２のバッテリセル２０は、それぞれの正極端子２１が図中右側に揃うように、配置され、第３と第４のバッテリセル２０は、それぞれの正極端子２１が図中左側に揃うように、配置され、第５と第６のバッテリセル２０は、それぞれの正極端子２１が図中右側に揃うように、配置され、第７と第８のバッテリセル２０は、それぞれの正極端子２１が図中左側に揃うように、配置されている。
【００２８】
第１と第２のバッテリセル２０と、第３と第４のバッテリセル２０と、第５と第６のバッテリセル２０と、第７と第８のバッテリセル２０とは、バスバー２５を介して、電気的に直列に接続されている。そして、直列に接続された複数のバッテリセル２０の正極側は、バスバーを介して、正極外部端子５に電気的に接続される一方、この複数のバッテリセル２０の負極側は、バスバーを介して、負極外部端子６に電気的に接続される。
【００２９】
上記セルユニット２は、第１エンドプレート３１と第２エンドプレート３２とを有する。第１エンドプレート３１は、複数のバッテリセル２０の第１方向の一方側に位置する。第２エンドプレート３２は、複数のバッテリセル２０の第１方向の他方側に位置する。複数のバッテリセル２０は、第１、第２エンドプレート３１，３２により、挟持されている。
【００３０】
上記セルユニット２は、第１方向を中心とした周方向に、４つの側面を有する。この４つの側面は、周方向に順に、第１側面２ａ、第２側面２ｂ、第３側面２ｃおよび第４側面２ｄである。第１側面２ａは、各バッテリセル２０の安全弁２３および端子２１，２２が位置する面である。
【００３１】
上記複数のバッテリセル２０と上記第１、上記第２エンドプレート３１，３２とは、４つの金属製の拘束部材７により、一体に拘束されている。拘束部材７は、バンド状であり、第１方向に沿って延在して、第１エンドプレート３１と第２エンドプレート３２に連結されている。第２側面２ｂと第４側面２ｄには、それぞれ、１つの拘束部材７が位置し、第３側面２ｃには、２つの拘束部材７が位置する。
【００３２】
上記バッテリ監視要素４は、各バッテリセル２０の状態を監視する。バッテリ監視要素４は、樹脂からなる基台４１と、この基台４１の一面に配置された制御基板４２、遮断器４３およびコネクタ４４とを有する。制御基板４２は、バッテリセル２０の入出力電流等を制御する。遮断器４３は、バッテリセル２０から大電流が流れることを防止する。コネクタ４４は、例えば車両などの外部端子と電気的に接続される。基台４１は、セルユニット２の第２側面２ｂに取り付けられる。
【００３３】
図４に示すように、上記セルユニット２の第３側面２６ｃには、スペーサ２６の壁部２６ａおよび凸部２６ｂが設けられている。各スペーサ２６の壁部２６ａおよび凸部２６ｂは、それぞれ、第１方向に直列に配置される。壁部２６ａは、凸部２６ｂよりも、第３側面２ｃの内側に配置される。壁部２６ａと凸部２６ｂとの間に、拘束部材７が嵌め込まれる。
【００３４】
上記壁部２６ａおよび上記凸部２６ｂは、樹脂からなり、周囲の部材と当接しても、周囲の部材に損傷を与えない。なお、壁部２６ａおよび凸部２６ｂを、低剛性や丸まった形状として、拘束部材よりも周囲の部材に損傷を与えないようにしてもよい。
【００３５】
上記壁部２６ａおよび上記凸部２６ｂのそれぞれの高さは、拘束部材７の高さよりも大きい。つまり、壁部２６ａおよび凸部２６ｂは、拘束部材７よりも、ケース１側に突出している。壁部２６ａの上面には、緩衝構造としての複数の孔部２６ｃが設けられている。この孔部２６ｃは、壁部２６ａに加わる衝撃を緩衝する。
【００３６】
図５に示すように、上記ケース１は、この内面に、上記セルユニット２を上記第１方向に沿ってスライドさせて挿入するスライド部１２ａ，１２ｂを有する。スライド部１２ａ，１２ｂは、複数あり、複数のスライド部１２ａ，１２ｂは、セルユニット２の第３側面２ｃに対向して配置される。スライド部１２ａ，１２ｂは、リブ状であり、第１方向に延在している。スライド部１２ａ，１２ｂは、樹脂からなる。
【００３７】
一部のスライド部１２は、第１方向（Ｚ方向）からみて、拘束部材７に対して、スライド部１２がセルユニット２の第３側面２ｃに対向する方向である第２方向（Ｙ方向）に交差する第３方向（Ｘ方向）に、位置する。他部のスライド部１２ｂは、第１方向からみて、拘束部材７に対向する。
【００３８】
上記一部のスライド部１２ａと上記拘束部材７との間に、上記壁部２６ａが位置している。つまり、図中左側の拘束部材７において、一部のスライド部１２ａ、壁部２６ａおよび拘束部材７が、第３方向に沿って順に、配列される。図中右側の拘束部材７において、拘束部材７、壁部２６ａおよび一部のスライド部１２ａが、第３方向に沿って順に、配列される。一部のスライド部１２ａは、左右の壁部２６ａ，２６ａの間に位置する。一部のスライド部１２ａは、本発明の被保護部材の一例である。
【００３９】
上記構成のバッテリモジュールによれば、上記セルユニット２の上記拘束部材７が位置する第３側面２ｃには、上記拘束部材７と上記一部のスライド部１２ａ（被保護部材）との間に、壁部２６ａが設けられている。これにより、拘束部材７と一部のスライド部１２ａとは、壁部２６ａに邪魔されて、当接しない。したがって、拘束部材７と一部のスライド部１２ａとの当接による一部のスライド部１２ａの損傷を防ぐことができる。
【００４０】
なお、上記他部のスライド部１２ｂは、拘束部材７の表面に当接され得る。拘束部材７の表面は、平坦であるため、この平坦な表面に他部のスライド部１２ｂを当接しセルユニット２をスライドさせることで、セルユニット２を円滑にスライドできる。
【００４１】
また、上記一部のスライド部１２ａと上記壁部２６ａは、上記拘束部材７に対して、第３方向に位置しているので、拘束部材７が付け易くなる。
【００４２】
また、上記壁部２６ａの高さは、上記拘束部材７の高さよりも大きいので、壁部２６ａは、拘束部材７と一部のスライド部１２ａとの当接を確実に阻止して、一部のスライド部１２ａの損傷を確実に防ぐことができる。
【００４３】
また、上記壁部２６ａは、緩衝構造としての孔部２６ｃを有するので、拘束部材７や一部のスライド部１２ａやケース１外側などからの外力が、壁部２６ａに加わっても、この壁部２６ａに加わる衝撃を、緩衝構造により、緩衝できる。例えば、拘束部材７が動くことによる衝撃や、ケース１側面からの外力を緩和する。
【００４４】
また、上記ケース１は、スライド部１２ａ，１２ｂを有するので、ケース１内にセルユニット２を第１方向に沿ってスライドさせて挿入できる。このように、セルユニット２がケース１内にスライドされ、拘束部材７が一部のスライド部１２ａに擦れやすくなっても、壁部２６ａにより、拘束部材７と一部のスライド部１２ａとの当接を確実に防ぐことができる。
【００４５】
また、図５に示すように、上記セルユニット２の壁部２６ａ（被スライド部）は、第１のスライド部１２ａと第２のスライド部１２ｂの間にスライド自在に嵌め込まれる。つまり、壁部２６ａと第１、第２のスライド部１２ａ，１２ｂとは、レール構造を構成する。これにより、セルユニット２をケース１にスライドさせて入れるとき、セルユニット２を位置決めしやすくなる。このとき、スライド部１２ａと第２のスライド部１２ｂの間の隙間を、ケース１の開口部の方がケース１の底部よりも、大きくなるようにしてもよい。これにより、ケース１の開口部では、壁部２６ａを第１、第２のスライド部１２ａ，１２ｂの間に入れやすく、ケース１の底部では、壁部２６ａを第１、第２のスライド部１２ａ，１２ｂの間に固定しやすくなる。
【００４６】
また、図５に示すように、上記セルユニット２の凸部２６ｂの横にスライド部１２ｂを設けているので、凸部２６ｂの動きを阻止できる。スライド部１２ａ，１２ｂは、セルユニット２の第３側面２ｃに対向するケース１の内面に設け、セルユニット２の第２，第４側面２ｂ２ｄ２ｃに対向するケース１の内面に設けていない。つまり、スライド部１２ａ，１２ｂは、ケース１の長側面のみに設けられ、ケース１の短側面に設けない。これにより、長側面の方が幅広く、スライド部１２ａ，１２ｂによるセルユニット２の固定が安定する。もし、長側面と短側面の両方にスライド部１２ａ，１２ｂを設けると、ケース１内のスペースが無駄になる。
【００４７】
（第２の実施形態）
図６は、この発明の第２実施形態のバッテリモジュールを示す断面図である。この第２の実施形態は、上記第１の実施形態とは、被保護部材の構成のみが相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００４８】
図６に示すように、この第２実施形態では、ケース１の内面には、上記第１実施形態の一部のスライド部１２ａ（図５参照）に代えて、本発明の被保護部材としてのボルト挿入部１３が設けられている。ボルト挿入部１３には、ケース１の本体１０と蓋体１１とを固定するためのボルト１４が挿入される。
【００４９】
上記ボルト挿入部１３は、セルユニット２の第３側面２ｃに対向して配置される。ボルト挿入部１３は、第１方向（Ｚ方向）に延在している。ボルト挿入部１３は、樹脂からなる。
【００５０】
上記ボルト挿入部１３は、第１方向からみて、拘束部材７に対して、スライド部１２がセルユニット２の第３側面２ｃに対向する方向である第２方向（Ｙ方向）に交差する第３方向（Ｘ方向）に、位置する。ボルト挿入部１３と拘束部材７との間に、壁部２６ａが位置している。ボルト挿入部１３は、左右の壁部２６ａ，２６ａの間に位置する。
【００５１】
上記第２実施形態では、上記セルユニット２の上記拘束部材７が位置する第３側面２ｃには、上記拘束部材７と上記ボルト挿入部１３（被保護部材）との間に、壁部２６ａが設けられている。これにより、拘束部材７とボルト挿入部１３とは、壁部２６ａに邪魔されて、当接しない。したがって、拘束部材７とボルト挿入部１３との当接によるボルト挿入部１３の損傷を防ぐことができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
図７は、この発明の第３実施形態のバッテリモジュールを示す底面図である。この第３の実施形態は、上記第１の実施形態とは、ケースの底部の構成のみが相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、この第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００５３】
図７に示すように、この第３実施形態では、ケース１の本体１０の底部１０ａには、ケース１に収容されたセルユニット２を固定させるための凸状の固定部１０ｂが設けられている。つまり、セルユニット２の第２エンドプレート３２には、凹状の被固定部３２ｂが設けられ、セルユニット２をケース１に収容したときに、この被固定部３２ｂに、固定部３２ｂが嵌まる。
【００５４】
これにより、ケース１に収容されたセルユニット２の姿勢を保持できる。したがって、セルユニット２のがたつきを防止し、拘束部材７による損傷を防止しやすくなる。なお、固定部３２ｂを凹状とし、被固定部３２ｂを凸状としてもよい。また、被固定部３２ｂを第２エンドプレート３２に設けたが、拘束部材７やスペーサ２６などに設けてもよい。
【００５５】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１から上記第３の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。また、バッテリセルの数量の増減は、自由である。また、第１、第２エンドプレートの少なくとも一方を省略してもよい。
【００５６】
上記実施形態では、壁部を、セルユニットの第３側面に設けたが、拘束部材の位置する第２側面や第４側面に設けるようにしてもよい。
【００５７】
上記実施形態では、被保護部材として、一部のスライド部またはボルト挿入部としたが、ケースの内面に設けられた他の突部や、ケースの内面自体であってもよい。また、壁部を、セルユニットの第２側面に設けた場合、被保護部材として、バッテリ監視要素４の基台４１（図５参照）の一部であってもよい。被保護部材として、樹脂製の部材としたが、拘束部材より軟質な部材としてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、壁部の高さを、拘束部材の高さよりも大きくしたが、拘束部材の高さと同一にしてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、壁部の孔部を、壁部の緩衝構造としたが、壁部に複数の突起を設け、この突起を緩衝構造としてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、拘束部材として、バンドを用いたが、ロッド状、プレート状、ネジ状の拘束具などであってもよい。
【００６１】
上記実施形態では、被保護部材と壁部は、拘束部材に対して、第３方向に位置していたが、第１方向と交差する方向に位置していればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  ケース
２  セルユニット
２ａ  第１側面
２ｂ  第２側面
２ｃ  第３側面
２ｄ  第４側面
４  バッテリ監視要素
５  正極外部端子
６  負極外部端子
７  拘束部材
８  排気管
１０  本体
１０ａ  底部
１０ｂ  固定部
１１  蓋体
１２ａ  一部のスライド部（被保護部材）
１３  ボルト挿入部（被保護部材）
１４  ボルト
２０  バッテリセル
２１  正極端子
２２  負極端子
２３  安全弁
２６  スペーサ
２６ａ  壁部
２６ｂ  凸部
２６ｃ  孔部（緩衝構造）
３１  第１エンドプレート
３２  第２エンドプレート
３２ｂ  被固定部
４１  基台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014203742.tif 000006
【図５】
2014203742.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014203742.tif 000009