(57)【要約】【課題】蓄電素子の交換の作業性に優れた蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール１０は、蓄電素子１００の一端が嵌合される保持凹部１１２が設けられた第１の保持部材１１０と、蓄電素子１００を挿入するための挿通孔１２１が設けられた第２の保持部材１２０と、第１の保持部材１１０の保持凹部１１２に配置され、隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する第１の導電用部材１６１と、第２の保持部材１２０に着脱自在に固定され、隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する第２の導電用部材１８０とを備える。蓄電素子１００は、一端が第１の保持部材１１０の保持凹部１１２によって保持され、他端が第２の保持部材１２０の挿通孔１２１によって保持される。蓄電素子１００は、保持凹部１１２の底面に配置される第１の導電用部材１６１の端子部と、第２の導電用部材１８０の端子部とによって挟持されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された複数の蓄電素子が電気的に接続された蓄電モジュールであって、
前記蓄電素子の一端が嵌合される保持凹部が設けられた第１の保持部材と、
前記蓄電素子を挿入するための挿通孔が設けられた第２の保持部材と、
前記第１の保持部材の保持凹部に配置され、隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する第１の導電用部材と、
前記第２の保持部材に着脱自在に固定され、隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する第２の導電用部材とを備え、
前記蓄電素子は、一端が前記第１の保持部材の保持凹部によって保持され、他端が前記第２の保持部材の挿通孔によって保持され、
前記蓄電素子は、前記保持凹部の底面に配置される前記第１の導電用部材の端子部と、前記第２の導電用部材の端子部とによって挟持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、
前記蓄電素子の一端に設けられる前記第１の導電用部材の端子部および前記蓄電素子の他端に設けられる前記第２の導電用部材の端子部のうちのいずれか一方は、弾性変形可能なばね構造体であることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記第１の保持部材には、隣接する前記保持凹部同士を連通する連通凹部が設けられ、
隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する前記第１の導電用部材が、前記連通凹部を介し、前記隣接する保持凹部の一方から他方に亘って配置されていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項４】
請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記第１の保持部材は、前記保持凹部の内周面を構成する貫通孔を備えた周面形成部材と、前記保持凹部の底面を形成する底面形成部材とが結合されてなり、
前記第１の導電用部材は、前記底面形成部材と前記周面形成部材とによって挟持されていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項５】
請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記第１の保持部材および前記第２の保持部材は、絶縁性を有していることを特徴とする蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機のみを駆動源として走行する純粋な電気自動車や、内燃機関と電動機とを併用して走行するハイブリッド型の電気自動車が実用化されている。このような車両においては、電動機に電気エネルギーを供給するための蓄電素子が搭載され、搭載される蓄電素子としては、たとえば、繰り返し充放電が可能なリチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池やキャパシタ等が用いられる。
【０００３】
通常、蓄電モジュールは、複数の蓄電素子が配列されてなる（特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄電モジュールでは、蓄電素子の両端に設けられる端子のそれぞれに導電板（導電性接続具）がナットにより取り付けられ、隣接する蓄電素子同士が電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６７０２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に記載の蓄電モジュールにおける蓄電素子の保持構造では、組立て後に１個の蓄電素子を交換したい場合に、蓄電モジュールの両側から２個の導電板を取り外す必要があり、蓄電素子の交換に手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の蓄電モジュールは、互いに平行に配置された複数の蓄電素子が電気的に接続された蓄電モジュールであって、蓄電素子の一端が嵌合される保持凹部が設けられた第１の保持部材と、蓄電素子を挿入するための挿通孔が設けられた第２の保持部材と、第１の保持部材の保持凹部に配置され、隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する第１の導電用部材と、第２の保持部材に着脱自在に固定され、隣接する蓄電素子同士を電気的に接続する第２の導電用部材とを備え、蓄電素子は、一端が第１の保持部材の保持凹部によって保持され、他端が第２の保持部材の挿通孔によって保持され、蓄電素子は、保持凹部の底面に配置される第１の導電用部材の端子部と、第２の導電用部材の端子部とによって挟持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、蓄電素子の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係る組電池の外観斜視図。
【図２】図１の組電池の分解斜視図。
【図３】図２の単電池の構成を示す断面模式図。
【図４】第１保持部材と第１導電板とを示す分解斜視図および外観斜視図。
【図５】（ａ）は図４（ｂ）のＶａ−Ｖａ線で切断した断面模式図、（ｂ）は図４（ｂ）のＶｂ−Ｖｂ線で切断した断面模式図。
【図６】（ａ）は図２のＶＩａ−ＶＩａ線で切断した断面模式図、（ｂ）は図２のＶＩｂ−ＶＩｂ線で切断した断面模式図。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面模式図。
【図８】単電池の交換作業を説明する図。
【図９】第２の実施の形態に係る組電池の第１保持部材と第１導電板とを示す分解斜視図および外観斜視図。
【図１０】変形例に係る組電池における単電池の配列方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の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粋な電気自動車等を含む。蓄電モジュールに組み込まれる蓄電素子としては、円筒形のリチウムイオン二次電池を例に説明する。
【００１０】
−第１の実施の形態−
図１は本発明に係る蓄電モジュールの一実施の形態としての組電池１０の外観斜視図であり、図２は組電池１０の分解斜視図である。組電池１０は、円筒形の４本の蓄電素子としてのリチウムイオン二次電池（以下、単電池１００と記す）が電気的に接続されてなる。４個の単電池１００は、単電池１００の中心軸ＣＬが互いに平行となるように、上下２段、左右２列に配置されている。なお、便宜上、図示するように、単電池１００の中心軸ＣＬの方向をＸ方向、図示上下方向をＺ方向、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向として説明する。
【００１１】
各単電池１００は、保持機構１によって一体的に組み立てられている。保持機構１の詳細については後述する。
【００１２】
組電池１０を構成する単電池１００について説明する。図３は単電池１００の構成を示す断面模式図である。単電池１００は、たとえば、直径４０ｍｍ、高さ１００ｍｍ程度の寸法を有する。単電池１００は、一端が開口された有底円筒状の電池缶１０１と、開口を封止する電池蓋１０２とからなる電池容器を備えている。電池容器の内部には充放電要素である捲回電極群１７０とともに電解液が収容されている。
【００１３】
捲回電極群１７０は、正極電極と負極電極とを、樹脂からなる円筒状の軸芯１０９の周囲に、セパレータを介して捲回することによって構成される。なお、捲回電極群１７０は積層構造とされるが、図３において図示を省略している。図示しないが、セパレータは絶縁性を有する多孔質材料で形成され、セパレータの最外周の端部は粘着テープによって固定されている。正極電極は、アルミ等の金属箔の両面に正極合剤を塗布して構成されている。正極電極の電池容器開口側には正極タブ１７１が複数設けられている。負極電極は、銅等の金属箔の両面に負極合剤を塗布して構成されている。負極電極の電池容器底面側には負極タブ１７６が複数設けられている。
【００１４】
軸芯１０９の両端には正極集電部材１７２と負極集電部材１７７が嵌め合いにより固定され、正極集電部材１７２と負極集電部材１７７は捲回電極群１７０と一体化されている。
【００１５】
正極集電部材１７２の外周面には正極タブ１７１が接合されている。正極集電部材１７２には、矩形帯状の正極リード１７３の一端部が溶接されている。正極リード１７３の他端は電池蓋１０２の裏面側（内面側）に設けた正極接続板１７４に溶接されている。正極接続板１７４は中央の突起部がダイアフラム１７５に接合され、ダイアフラム１７５は外周部で電池蓋１０２にかしめにより接続されている。捲回電極群１７０の正極電極が、正極集電部材１７２等を介して電池蓋１０２に電気的に接続されているため、電池蓋１０２が単電池１００の正極端子１００ｐを構成している。
【００１６】
正極接続板１７４の周縁上面とダイアフラム１７５の裏面との間には、絶縁リング１９２が設けられている。プレス等により、電池容器の上端部およびダイアフラム１７５の外周部が、ガスケット１９１を介してかしめられることで、電池蓋１０２とダイアフラム１７５とがガスケット１９１を介して電池容器に固定される。
【００１７】
ダイアフラム１７５にはプレスにより切込みが設けられており、電池の内圧が上昇すると、第１段階として、上方に反り、正極接続板１７４との接合を剥離して正極接続板１７４から離間し、正極接続板１７４との導通を絶つことで、過電流を抑制する。第２段階として、それでも内圧が上昇する場合は切込みにおいて開裂し、内部のガスを放出して、電池容器内の圧力を低減させる。
【００１８】
負極集電部材１７７の外周面には負極タブ１７６が接合されている。負極集電部材１７７の底面にはハット断面形状を呈する負極リード１７８が溶接されている。負極リード１７８の底面は電池容器の底面１０１ａに溶接されている。捲回電極群１７０の負極電極が、負極集電部材１７７等を介して電池容器の底面１０１ａに電気的に接続されているため、電池容器の底面１０１ａが単電池１００の負極端子１００ｎを構成している。
【００１９】
保持機構１について、詳しく説明する。図１および図２に示すように、保持機構１は、組電池１０のＸ方向一端側（図示右側）に配置される第１保持部材１１０と、組電池１０のＸ方向他端側（図示左側）に配置される第２保持部材１２０と、第１保持部材１１０および第２保持部材１２０を連結する４本のシャフト１３０と、第２保持部材１２０に固定される導電用部材１８０とを含んで構成される。図２に示すように、各シャフト１３０は、同一の形状であり、それぞれ第１保持部材１１０と第２保持部材１２０とで挟まれる大径部１３１と、両端部に設けられる小径部１３２とを備えている。大径部１３１の外径は、小径部１３２の外径よりも大きい。小径部１３２の先端部にはおねじが形成されている。
【００２０】
第１保持部材１１０は、絶縁性を有する樹脂からなる２枚の矩形平板状の部材が積層されてなる。第１保持部材１１０には、各単電池１００の一端が嵌合される保持凹部１１２が設けられている。第１保持部材１１０には、Ｘ方向一端側において、Ｙ方向に隣接する単電池１００同士を電気的に接続する銅製の導電板１６１ｂ、あるいは単電池１００を他の組電池等に電気的に接続する銅製の導電板１６１ａ，１６１ｃが設けられている。以下、第１保持部材１１０に設けられる導電板を、第１導電板１６１と記す。各第１導電板１６１はそれぞれＹ方向に平行に延在するように配置され、後述する第１導電板１６１の正極端子部Ｔｐおよび負極端子部Ｔｎは保持凹部１１２に配置される。第１保持部材１１０の四隅には、Ｘ方向に平行なボルト孔１１９が設けられている。ボルト孔１１９の内径は、シャフト１３０の小径部１３２の外径よりも大きく、かつ、大径部１３１の外径よりも小さい。
【００２１】
第２保持部材１２０は、絶縁性を有する樹脂からなる矩形平板状の部材である。第２保持部材１２０には、単電池１００の外径よりも僅かに大きい内径を有する挿通孔（貫通孔）１２１が各単電池１００に対応して設けられている。第２保持部材１２０における挿通孔１２１の近傍には、インサートナットが埋め込まれ、めねじ部１２６が形成されている。第２保持部材１２０の四隅には、Ｘ方向に平行なボルト孔１２７が設けられている。ボルト孔１２７の内径は、シャフト１３０の小径部１３２の外径よりも大きく、かつ、大径部１３１の外径よりも小さい。
【００２２】
図１に示すように、第２保持部材１２０には一対の導電用部材１８０が着脱自在に固定されている。図２に示すように、導電用部材１８０は、絶縁性を有する樹脂からなる矩形平板状の押さえ板１８１と、Ｚ方向に隣接する単電池１００同士を電気的に接続する銅製の導電板１８２とを有している。以下、導電用部材１８０に設けられる導電板を、第２導電板１８２と記す。各第２導電板１８２はそれぞれＺ方向に延在するように配置され、後述する第２導電板１８２の正極端子部Ｔｐおよび負極端子部Ｔｎは第２保持部材１２０の挿通孔１２１に配置される。
【００２３】
図２に示すように、隣接する単電池１００同士は、正極端子１００ｐを構成する電池蓋１０２および負極端子１００ｎを構成する電池缶１０１の底面１０１ａの位置が逆転するように、向きが反転して配置される。上下２段、左右２列に配列される各単電池１００は同一の形状とされるが、便宜上、上段において図示右側に配置される単電池１００を第１単電池１００Ａ、第１単電池１００Ａの図示下方に配置される単電池１００を第２単電池１００Ｂ、第２単電池１００Ｂの図示左方に配置される単電池１００を第３単電池１００Ｃ、第３単電池１００Ｃの図示上方に配置される単電池１００を第４単電池１００Ｄとして説明する。
【００２４】
第１単電池１００Ａの正極端子１００ｐは第１Ａ導電板１６１ａに電気的に接続される。第１Ａ導電板１６１ａは、不図示の他の組電池や、不図示の電力取り出し用の端子に接続される。第１単電池１００Ａの負極端子１００ｎと、第２単電池１００Ｂの正極端子１００ｐとは、導電用部材１８０Ａの第２導電板１８２によって電気的に接続される。第２単電池１００Ｂの負極端子１００ｎと、第３単電池１００Ｃの正極端子１００ｐとは、第１Ｂ導電板１６１ｂによって電気的に接続される。第３単電池１００Ｃの負極端子１００ｎと、第４単電池１００Ｄの正極端子１００ｐとは導電用部材１８０Ｂの第２導電板１８２によって電気的に接続される。第４単電池１００Ｄの負極端子１００ｎは第１Ｃ導電板１６１ｃに電気的に接続される。第１Ｃ導電板１６１ｃは、不図示の他の組電池や、不図示の電力取り出し用の端子に接続される。
【００２５】
図４（ａ）および（ｂ）は、第１保持部材１１０と第１導電板１６１とを示す分解斜視図および外観斜視図である。第１保持部材１１０は、周面形成板１１１と底面形成板１１６とが結合されてなる。周面形成板１１１および底面形成板１１６は、それぞれ絶縁性を有する樹脂からなる矩形平板状の部材である。
【００２６】
周面形成板１１１には、単電池１００の外径よりも僅かに大きい内径を有する貫通孔１１２ａが各単電池１００に対応して設けられている。底面形成板１１６は、第１Ａ導電板１６１ａが嵌合される嵌合溝１１７ａ、第１Ｂ導電板１６１ｂが嵌合される嵌合溝１１７ｂ、第１Ｃ導電板１６１ｃが嵌合される嵌合溝１１７ｃが形成されている。
【００２７】
各第１導電板１６１は各嵌合溝１１７に嵌合され、各第１導電板１６１と各嵌合溝１１７とは接着剤により結合されている。周面形成板１１１は、底面形成板１１６側の面が平坦面とされている。周面形成板１１１と底面形成板１１６とが接着材により結合されると、各第１導電板１６１は周面形成板１１１と底面形成板１１６とによって挟持される。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、周面形成板１１１と底面形成板１１６とが結合されると、周面形成板１１１の貫通孔１１２ａの内周面と底面形成板１１６の一側面とによって保持凹部１１２が形成される。つまり、貫通孔１１２ａの内周面が保持凹部１１２の内周面を構成し、底面形成板１１６の単電池１００側の面が保持凹部１１２の底面を構成する。各保持凹部１１２には、第１導電板１６１の正極端子部Ｔｐまたは負極端子部Ｔｎが配置される。
【００２９】
図５（ａ）は図４（ｂ）のＶａ−Ｖａ線で切断した断面模式図であり、図５（ｂ）は図４（ｂ）のＶｂ−Ｖｂ線で切断した断面模式図である。図４および図５（ａ）に示すように、第１Ａ導電板１６１ａは、矩形平板状であり、図４において２点鎖線で模式的に示すようにＹ方向一端側が平坦状の正極端子部Ｔｐとされ、図４において２点鎖線で模式的に示すようにＹ方向他端側が平坦状の外部端子部１６３とされている。第１Ａ導電板１６１ａの外部端子部１６３は、第１保持部材１１０からＹ方向外方に突出している。
【００３０】
図４および図５（ｂ）に示すように、第１Ｂ導電板１６１ｂは、矩形平板状であり、図４において２点鎖線で模式的に示すようにＹ方向一端側が平坦状の正極端子部Ｔｐとされ、Ｙ方向他端側に単電池１００側に突出する負極端子部Ｔｎが設けられている。
【００３１】
図４および図５（ａ）に示すように、第１Ｃ導電板１６１ｃは、矩形平板状であり、図４において２点鎖線で模式的に示すようにＹ方向一端側が平坦状の外部端子部１６３とされ、Ｙ方向他端側に単電池１００側に突出する負極端子部Ｔｎが設けられている。第１Ｃ導電板１６１ｃの外部端子部１６３は、第１保持部材１１０からＹ方向外方に突出している。
【００３２】
図６（ａ）は図２のＶＩａ−ＶＩａ線で切断した断面模式図であり、図６（ｂ）は図２のＶＩｂ−ＶＩｂ線で切断した断面模式図である。導電用部材１８０Ａと導電用部材１８０Ｂとは、それぞれ同一の形状とされているが、図６に示すように、正極端子部Ｔｐと負極端子部Ｔｎの位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
【００３３】
押さえ板１８１には、第２導電板１８２が嵌合される嵌合溝１８５が形成されている。各第２導電板１８２は各嵌合溝１８５に嵌合され、各第２導電板１８２と各嵌合溝１８５とは接着剤により結合されている。図６（ａ）に示すように、導電用部材１８０Ａに設けられる第２導電板１８２は、Ｚ方向一端側（図示上側）に単電池１００側に突出する負極端子部Ｔｎが設けられ、Ｚ方向他端側（図示下側）が平坦状の正極端子部Ｔｐとされている。図６（ｂ）に示すように、導電用部材１８０Ｂに設けられる第２導電板１８２は、Ｚ方向一端側（図示上側）が平坦状の正極端子部Ｔｐとされ、Ｚ方向他端側（図示下側）に単電池１００側に突出する負極端子部Ｔｎが設けられている。
【００３４】
第１Ｂ導電板１６１ｂ（図５（ｂ）参照）および第１Ｃ導電板１６１ｃ（図５（ａ）参照）ならびに第２導電板１８２（図６参照）に設けられた負極端子部Ｔｎは、Ｘ方向に弾性変形可能な板ばね構造体である。各負極端子部Ｔｎは、同様の形状であり、たとえば平板状部材を矩形状開口を有する載置台に載せ、矩形状開口に対応する平板状部材の矩形領域を、四角錐台形状の押圧部材によって押圧し、矩形領域部分を一方に押出すことで成形することができる。
【００３５】
図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面模式図である。図１、図２および図７に示すように、第１保持部材１１０のボルト孔１１９および第２保持部材１２０のボルト孔１２７にシャフト１３０の小径部１３２が挿通され、第１保持部材１１０および第２保持部材１２０のそれぞれの外側からナット１３５が小径部１３２に装着されると、第１保持部材１１０および第２保持部材１２０は、シャフト１３０の大径部１３１によってＸ方向寸法が規定された状態で固定される。
【００３６】
導電用部材１８０のＺ方向両端部のそれぞれには、Ｘ方向に平行なねじ孔１８９が設けられている。導電用部材１８０がＺ方向（図示上下方向）に隣接する一対の挿通孔１２１を覆うように配置され、導電用部材１８０の外側からねじ１８８がねじ孔１８９に挿通され、第２保持部材１２０のめねじ部１２６に装着されることで、導電用部材１８０が第２保持部材１２０に固定される。図７に示すように、導電用部材１８０が第２保持部材１２０に取り付けられると、各挿通孔１２１には、第２導電板１８２の正極端子部Ｔｐまたは負極端子部Ｔｎが配置される。換言すれば、各挿通孔１２１と押さえ板１８１の単電池１００側の面とによって画成される凹空間内に正極端子部Ｔｐまたは負極端子部Ｔｎが設けられている。
【００３７】
図７に示すように、単電池１００は、第１保持部材１１０の第１導電板１６１の正極端子部Ｔｐ（または負極端子部Ｔｎ）と、導電用部材１８０の第２導電板１８２の負極端子部Ｔｎ（または正極端子部Ｔｐ）とによって挟持されている。このとき負極端子部ＴｎはＸ方向に所定量だけ圧縮され、単電池１００には負極端子部Ｔｎから弾性力が付与されている。
【００３８】
図７に示すように、保持機構１により単電池１００が保持されている状態において、第１導電板１６１の負極端子部ＴｎのＸ方向寸法Ｘ１は、保持凹部１１２の底面（嵌合溝１１７の底面）から保持凹部１１２の開口面までのＸ方向寸法Ｘ２よりも短くなるように設定されている。このため、第１導電板１６１の負極端子部Ｔｎにおける単電池１００に対する当接面は、第１保持部材１１０の保持凹部１１２の開口面から突出することがない。換言すれば、保持機構１により単電池１００が保持されている状態では、単電池１００のＸ方向一端部が保持凹部１１２内に配置される。
【００３９】
保持機構１により単電池１００が保持されている状態において、第２導電板１８２の負極端子部ＴｎのＸ方向寸法Ｘ３は、押さえ板１８１の嵌合溝１８５の底面から挿通孔１２１の第１保持部材１１０側の開口面までのＸ方向寸法Ｘ４よりも短くなるように設定されている。このため、第２導電板１８２の負極端子部Ｔｎにおける単電池１００に対する当接面は、第２保持部材１２０の挿通孔１２１の第１保持部材１１０側の開口面から突出することがない。換言すれば、保持機構１により単電池１００が保持されている状態では、単電池１００のＸ方向他端部が挿通孔１２１内に配置される。
【００４０】
この結果、単電池１００は、保持凹部１１２の内周面（すなわち貫通孔１１２ａの内周面）と挿通孔１２１の内周面とによって径方向（Ｘ方向に直交する方向）の移動が規制され、かつ、正極端子部Ｔｐと負極端子部Ｔｎとによって単電池１００の中心軸方向（Ｘ方向）の移動が規制された状態で保持される。
【００４１】
図８を参照して、単電池１００の交換作業について説明する。一例として古い第３単電池１００Ｃおよび第４単電池１００Ｄを、新しい第３単電池１００Ｃおよび第４単電池１００Ｄに交換する場合について説明する。古い第３単電池１００Ｃおよび第４単電池１００Ｄを保持する導電用部材１８０Ｂのねじ１８８を外して、導電用部材１８０Ｂを取り外す。挿通孔１２１を介して、古い第３単電池１００Ｃおよび第４単電池１００Ｄを取り外す。新しい第３単電池１００Ｃおよび第４単電池１００Ｄを挿通孔１２１に挿入し、新しい第３単電池１００Ｃおよび第４単電池１００ＤのそれぞれのＸ方向一端面を保持凹部１１２の底面に配置される第１導電板１６１の正極端子部Ｔｐおよび負極端子部Ｔｎに当接させる。導電用部材１８０ＢによってＺ方向（図示上下方向）に隣接する２つの挿通孔１２１を塞ぐように、導電用部材１８０Ｂを第２保持部材１２０に重ねて配置する。導電用部材１８０Ｂのねじ孔１８９にねじ１８８を挿通し、第２保持部材１２０のめねじ部１２６にねじ１８８を装着することで導電用部材１８０Ｂを第２保持部材１２０に固定し、単電池１００の交換作業を終了する。
【００４２】
このように、第１の実施の形態に係る組電池１０は、単電池１００の一端が嵌合される保持凹部１１２が設けられた第１保持部材１１０と、単電池１００を挿入するための挿通孔１２１が設けられた第２保持部材１２０と、第１保持部材１１０の保持凹部１１２に配置され、隣接する単電池１００同士を電気的に接続する第１導電板１６１と、第２保持部材１２０に着脱自在に固定され、隣接する単電池１００同士を電気的に接続する導電用部材１８０とを備えている。単電池１００は、一端が第１保持部材１１０の保持凹部１１２によって保持され、他端が第２保持部材１２０の挿通孔１２１によって保持されている。単電池１００は、保持凹部１１２の底面に配置される第１導電板１６１の端子部と、導電用部材１８０の第２導電板１８２の端子部とによって挟持されている。
【００４３】
このような第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）単電池１００を交換する際に、導電用部材１８０を取り外すことで、挿通孔１２１を介して容易に単電池１００を保持機構１から取り外すことができ、また、挿通孔１２１を介して容易に単電池１００を保持機構１に取り付けることができる。
【００４４】
特許文献１に記載の組電池では、単電池１００を交換する際に、単電池１００の両端のそれぞれにおいて端子に接続された導電板を取り外す必要性があり、交換作業に手間がかかっていた。これに対して、本実施の形態では、単電池１００の一端に配置された導電用部材１８０を取り外すことで、交換が可能となるため、特許文献１に記載の組電池に比べて、交換時の作業性が向上している。
【００４５】
（２）負極端子部Ｔｎを弾性変形可能なばね構造体とし、単電池１００に弾性力を付与した状態で正極端子部Ｔｐと負極端子部Ｔｎとによって単電池１００を挟持するようにした。このため、第１導電板１６１と単電池１００、ならびに、第２導電板１８２と単電池１００との間の接触抵抗の低減を図ることができるとともに、単電池単位での交換を容易に行うことができる。
【００４６】
これに対して、導電板と単電池とを溶接などにより接合する場合、単電池単位での交換が難しく、組電池単位での交換の必要性が生じる場合がある。本実施の形態では、弾性力によって単電池１００を保持することで、導電板の端子部と単電池１００との接触面で所定の圧力が作用した状態を維持しつつ、複数の単電池１００を電気的に接続することができる。このため、本実施の形態によれば、接触抵抗の低減を図ることができるとともに、組電池単位での交換を要することなく、単電池単位での交換を容易に行うことができる。
【００４７】
（３）電気自動車等に搭載される大型の単電池１００を備える組電池１０では、小型の単電池に比べて振動や衝撃の影響が大きいため、振動や衝撃に対して十分な耐久性が要求される。本実施の形態において、単電池１００は、単電池１００の中心軸方向一端が第１保持部材１１０の保持凹部１１２によって保持され、かつ、単電池１００の中心軸他端が第２保持部材１２０の挿通孔１２１によって保持されている。このため、単電池１００の径方向の振動および衝撃に対する耐久性が向上している。さらに、単電池１００は、第２保持部材１２０に固定される導電用部材１８０の第２導電板１８２の端子部と、第１保持部材１１０に固定される第１導電板１６１の端子部とによって挟持されている。このため、単電池１００の中心軸方向に対する振動および衝撃に対する耐久性が向上している。導電用部材１８０によって、単電池１００の中心軸方向に対する耐振性、耐衝撃性を向上させるようにしたので、導電用部材１８０とは別に単電池１００の中心軸方向に対する耐振性、耐衝撃性を向上させるための補強部材を設ける必要がなく、部品点数の低減を図ることができる。
【００４８】
−第２の実施の形態−
図９を参照して第２の実施の形態に係る蓄電モジュール（組電池）の第１保持部材２１０について説明する。図中、第１の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。図９は、図４と同様の図であり、第２の実施の形態に係る組電池の第１保持部材２１０と第１導電板２６１とを示す分解斜視図および外観斜視図である。第２の実施の形態では、第１保持部材２１０および第１導電板２６１の構成のみが、第１の実施の形態と異なっている。
【００４９】
第１の実施の形態では、周面形成板１１１と底面形成板１１６とを結合させて第１保持部材１１０を形成した（図４参照）。これに対して、第２の実施の形態では、図９（ａ）に示すように、第１保持部材２１０が樹脂成形により単一の部材として形成されている。
【００５０】
第１保持部材２１０には、第１Ａ導電板２６１ａが配置される第１凹部２１３ａと、第１Ｂ導電板２６１ｂが配置される第２凹部２１３ｂと、第１Ｃ導電板２６１ｃが配置される第２凹部２１３ｃとが設けられている。
【００５１】
第１凹部２１３ａは、ほぼ円形状の円形凹部２１２と、ほぼ矩形状の矩形凹部２１９とからなる。円形凹部２１２は、単電池１００のＸ方向一端部を保持する保持凹部であり、単電池１００の外周面に対応した曲率半径、すなわち単電池１００の外径よりも僅かに大きい曲率半径を有する円弧状曲面を有している。矩形凹部２１９は、円形凹部２１２の側面から第１保持部材２１０のＹ方向端面に亘って凹設され、第１保持部材２１０のＹ方向端面が開口されている。矩形凹部２１９の側面間の寸法（Ｚ方向寸法）は、第１導電板２６１の幅寸法（Ｚ方向寸法）よりも長い。第３凹部２１３ｃは、第１凹部２１３ａと向きが異なるが同様の形状とされている。第１Ａ導電板１６１ａの正極端子部Ｔｐおよび第１Ｃ導電板１６１ｃの負極端子部Ｔｎは、円形凹部２１２に配置されている。
【００５２】
第２凹部２１３ｂは、一対の円形凹部２１２と、ほぼ矩形状の矩形凹部２１８とからなる。第２凹部２１３ｂの円形凹部２１２は、上記した第１凹部２１３ａの円形凹部２１２と同様の形状であり、単電池１００の外周面に対応した曲率半径、すなわち単電池１００の外径よりも僅かに大きい曲率半径を有する円弧状曲面を有している。矩形凹部２１８は、一方の円形凹部２１２の側面から他方の円形凹部２１２の側面に亘って凹設され、Ｙ方向に隣接する一対の円形凹部２１２同士が矩形凹部２１８によって連通されている。矩形凹部２１８の側面間の寸法（Ｚ方向寸法）は、第１導電板２６１の幅寸法（Ｚ方向寸法）よりも長い。第１Ｂ導電板１６１ｂの正極端子部Ｔｐおよび負極端子部Ｔｎは、それぞれ円形凹部２１２に配置されている。
【００５３】
各凹部２１３には、各第１導電板２６１が嵌合される嵌合溝２１７が形成されている。第１凹部２１３ａおよび第３凹部２１３ｃの矩形凹部２１９の底面には、単電池１００側に突出されるピン２９０が設けられている。同様に、第２凹部２１３ｂの矩形凹部２１８の底面には、単電池１００側に突出されるピン２９０が設けられている。
【００５４】
各第１導電板２６１には、ピン２９０が挿通されるピン孔２６９が穿設されている。各第１導電板２６１は、各凹部２１３の開口の外側から各凹部２１３内に挿入され、各嵌合溝２１７に嵌合される。ピン２９０をピン孔２６９に挿通させることで、第１導電板２６１の位置決めを容易に行うことができる。各第１導電板２６１は、嵌合溝２１７の底面に接着剤により接着され、第１保持部材２１０に固定される。
【００５５】
このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果に加えて次のような作用効果を奏する。
第２の実施の形態では、第１保持部材２１０に、隣接する円形凹部２１２同士を連通する矩形凹部２１８が設けられ、隣接する単電池１００同士を電気的に接続する第１Ｂ導電板１６１ｂが、矩形凹部２１８を介し、隣接する円形凹部２１２の一方から他方に亘って配置されている。したがって、第２の実施の形態によれば、一対の円形凹部２１２と矩形凹部２１８とからなる第２凹部２１３ｂの開口から第１Ｂ導電板１６１ｂを挿入することで、第１Ｂ導電板１６１ｂを容易に第１保持部材２１０に装着することができる。
【００５６】
また、第１保持部材２１０は、円形凹部２１２から第１保持部材２１０の側面に亘って矩形凹部２１９が凹設されてなる第１凹部２１３ａおよび第３凹部２１３ｃを有している。第１Ａ導電板１６１ａおよび第１Ｃ導電板１６１ｃは、それぞれ円形凹部２１２から矩形凹部２１９を介して第１保持部材２１０の側面から外方に突出され、第１保持部材２１０の側方に外部端子部１６３が配置されている。したがって、第２の実施の形態によれば、第１凹部２１３ａおよび第３凹部２１３ｂの開口から第１Ａ導電板２６１ａおよび第１Ｃ導電板１６１ｃを挿入することで、第１Ａ導電板２６１ａおよび第１Ｃ導電板２６１ｃを容易に第１保持部材２１０に装着することができる。
【００５７】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）上記した実施の形態では、単電池１００を段積みして積層配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示すように、第２保持用部材３２０を平面視ほぼ菱形形状に形成し、単電池１００を俵積みで積層配置するようにしてもよい。これにより、組電池１０のコンパクト化を図ることができる。
【００５８】
（２）第１の実施の形態では、周面形成板１１１および底面形成板１１６を接着し、周面形成板１１１と底面形成板１１６とで第１導電板１６１を挟持するように構成した。また、第２の実施の形態では、第１保持部材２１０を、樹脂成形し、各凹部２１３の開口から第１導電板２６１を挿入できるように構成したが、本発明はこれらに限定されない。たとえば、第１導電板１６１をインサートモールド成形により、樹脂からなる第１保持部材に一体化させてもよい。
【００５９】
（３）第１の実施の形態において、周面形成板１１１と底面形成板１１６とは接着剤により結合するようにしたが、接着剤による結合方法に代えて、たとえば、ねじ締結や溶着などによる結合方法により両者を結合してもよい。第１の実施の形態において、底面形成板１１６と第１導電板１６１とを接着剤により結合し、第２の実施の形態において、第１保持部材２１０と第１導電板２６１とを接着剤により結合するようにしたが、接着剤による結合方法に代えて、たとえば、ねじ締結や溶着などによる結合方法により両者を結合してもよい。
【００６０】
（４）上記した実施の形態では、４個の単電池１００を直列に電気的に接続してなる組電池１０を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。単電池１００を並列に接続してもよいし、５個以上の単電池１００により組電池を構成してもよい。
【００６１】
（５）負極端子部Ｔｎの形状は、上記した実施の形態に限定されない。平板状の導電板の端部をほぼ１８０度折り曲げることで、弾性変形可能な負極端子部Ｔｎを形成してもよい。端子部は、板ばねとする場合に限定されることもなく、たとえばコイルばねとしてもよい。なお、弾性変形可能な端子部は、少なくとも正極および負極端子部のいずれか一方に形成すればよい。換言すれば、単電池１００の一端面に当接される第１導電板１６１の正極端子部Ｔｐ（または負極端子部Ｔｎ）および単電池１００の他端面に当接される第２導電板１８２の負極端子部Ｔｎ（または正極端子部Ｔｐ）のいずれか一方を弾性変形可能とすればよい。
【００６２】
（６）第１保持部材１１０，２１０および第２保持部材１２０を絶縁性を有する樹脂により成形した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。金属製の第１保持部材および第２保持部材の表面を絶縁被膜で覆うようにしてもよい。
【００６３】
（７）上記した実施の形態では、第１導電板１６１，２６１および第２導電板１８２は、それぞれ嵌合溝１１７，２１７および嵌合溝１８５に嵌合される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。嵌合溝１１７，２１７，１８５を設けずに、接着剤等により第１保持部材１１０，２１０および導電用部材１８０の平坦面に第１導電板１６１，２６１および第２導電板１８２を結合させてもよい。
【００６４】
（８）蓄電モジュールを構成する蓄電素子として、リチウムイオン二次電池を一例に説明したが本発明はこれに限定されない。ニッケル水素電池などの他の二次電池や、リチウムイオンキャパシタや電解二重層コンデンサなど、種々の蓄電素子を備えた蓄電モジュールに本発明を適用できる。また、容器の形状も円筒形に限定されない。
【００６５】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１  保持機構、１０  組電池、１００  単電池、１００ｎ  負極端子、１００ｐ  正極端子、１０１  電池缶、１０１ａ  底面、１０２  電池蓋、１０９  軸芯、１１０  第１保持部材、１１１  周面形成板、１１２  保持凹部、１１２ａ  貫通孔、１１６  底面形成板、１１７  嵌合溝、１１９  ボルト孔、１２０  第２保持部材、１２１  挿通孔、１２６  めねじ部、１２７  ボルト孔、１３０  シャフト、１３１  大径部、１３２  小径部、１３５  ナット、１６１  第１導電板、１６３  外部端子部、１７０  捲回電極群、１７１  正極タブ、１７２  正極集電部材、１７３  正極リード、１７４  正極接続板、１７５  ダイアフラム、１７６  負極タブ、１７７  負極集電部材、１７８  負極リード、１８０  導電用部材、１８１  押さえ板、１８２  第２導電板、１８５  嵌合溝、１８９  ねじ孔、１９１  ガスケット、１９２  絶縁リング、２１０  第１保持部材、２１２  円形凹部、２１７  嵌合溝、２１８  矩形凹部、２１９  矩形凹部、２６９  ピン孔、２９０  ピン、３２０  第２保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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