(57)【要約】【課題】  本発明では、より防水信頼性の高い蓄電装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明の蓄電装置は、二次電池セルを複数積層させた組電池と、組電池を収納し、開口を有するケースと、ケースの開口を塞ぐ上カバーと、を備え、上カバーは、上面と、上面から陥没する窪み部を有し、窪み部には前記組電池と繋がる外部端子が配置され、外部端子の上面は前記上カバーの上面よりも低い位置に配置される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池セルを複数積層させた組電池と、
前記組電池を収納し、開口を有するケースと、
前記ケースの開口を塞ぐ上カバーと、を備えた蓄電装置において、
前記上カバーは、上面と、当該上面から陥没する窪み部を有し、
前記窪み部には前記組電池と繋がる外部端子が配置され、
前記外部端子の上面は前記上カバーの上面よりも低い位置に配置されることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置において、
前記外部端子は、前記組電池と繋がるバスバーの一部として設けられることを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電装置において、
前記窪み部にはさらに凹部が設けられ、当該凹部には前記外部端子が配置され、
前記外部端子と前記凹部の側面部との間には封止材が配置されることを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電装置において、
前記組電池の端部には端子台が配置され、
前記端子台は前記外部端子を載置する載置面と、当該載置面より低い封止面を有し、
前記封止面と前記上カバーとの間には封止材が配置されることを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の蓄電装置において、
前記端子台は、前記外部端子の外周に連続した突起部を有する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、蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動電源や補機電源として用いられている蓄電装置は、電池がケースに収納された状態で、車両の荷台のフロアや座席下のフロアなどに搭載されている。車内にはいろいろな形で水が浸入する。例えば、車内でこぼれた水や、ドアを開いたとき或いは雨具と一緒に雨水が浸入する。この他、外部環境の影響によって結露が生じる。このため、蓄電装置には、車両搭載箇所によって異なってくるが、防水構造が要求される場合がある。
【０００３】
蓄電装置の防水構造としては、例えば特許文献１から３に記載されたものがある。このうち、特許文献１には、ワッシャを介して、ケース本体とカバープレートとを止ネジにより固定する場合に、ワッシャとカバープレートとの間に非通水性のクッション材を狭着する防水構造が記載されている（例えば特許文献１の段落００２０乃至００２８、図５乃至７参照）。
【０００４】
また、特許文献２には、収容容器に収納した電池の電極端子を収容容器の側面から外部に露出させる場合に、収納容器の上面と側面との間に遮蔽壁を設ける防水構造が記載されている（例えば特許文献２の段落００３４乃至００４０、図１乃至４参照）。
【０００５】
さらに、特許文献３には、バッテリの外部に露出したバッテリポストにバッテリ端子を締付接続して、バッテリ端子にヒューズユニットを締付接続した場合に、バッテリポスト、バッテリ端子及びヒューズユニットをバッテリカバーで覆う防水構造が記載されている（例えば特許文献３の段落００２７乃至００２９、図１乃至５，７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−３５９４１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９６９８１号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蓄電装置と外部機器とを電気的に接続するための正負極外部端子を筐体の外部に露出させる場合には、特許文献３に記載されているように、正負極外部端子を覆い部材で覆うことによって、正負極外部端子の防水を図ることができるが、筐体や覆い部材の仕様によってはさらに防水を図る必要性がある。
【０００８】
従って、本発明では、より防水信頼性の高い蓄電装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の代表的一態様によると、本発明の蓄電装置は、二次電池セルを複数積層させた組電池と、組電池を収納し、開口を有するケースと、ケースの開口を塞ぐ上カバーと、を備え、上カバーは、上面と、上面から陥没する窪み部を有し、窪み部には前記組電池と繋がる外部端子が配置され、外部端子の上面は前記上カバーの上面よりも低い位置に配置される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、筐体と覆い部材の貫通孔に固定部材を貫通させて覆い部材を筐体に固定すると共に、正負極外部端子の露出部位が、覆い部材と筐体との固定部位よりも低い位置にあって、周囲の少なくとも一部が筐体の壁面で囲まれ、正負極外部端子の露出部位と、覆い部材と筐体との固定部位とが筐体の壁面を介して連絡している場合において、貫通孔から筐体の内部に水が浸入しないようにすることができると共に、筐体の壁面を伝って、覆い部材と筐体との固定部位から正負極外部端子の露出部位に水が浸入するのを止めることができ、蓄電装置の防水性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の蓄電装置の一実施の形態としての二次電池装置の外観斜視図。
【図２】図１に図示された二次電池装置において、上カバーを外した組付け状態を示す上面斜視図。
【図３】図１に示す二次電池装置の分解斜視図。
【図４】端子カバーの拡大図
【図５】図１に図示されたＨＶ端子近傍の断面斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の蓄電装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下では、蓄電装置として二次電池装置を例示して説明する。
【００１３】
図１は、本実施例を示す二次電池装置１の外観を示す上面斜視図である。二次電池装置１は、ケース本体２と上カバー３で構成されるケースを備えている。二次電池装置１の上面の長手方向両端には、外部端子の露出を防止する部材、端子カバー１１および端子カバー１２が設けられている。
【００１４】
二次電池装置１の側面には信号用コネクタ７１が配置されている。信号用コネクタ７１は二次電池装置１のコントローラの信号用コネクタであり、車両側のコントローラと接続されて、情報のやり取りや電源（例えば、１２Ｖ）の供給を受ける。
【００１５】
なお、以下の説明において、左右方向、前後方向、上下方向を、それぞれ、図示の方向とする。
【００１６】
（二次電池装置の全体構造）
図２は、１に示す二次電池装置の分解斜視図である。
【００１７】
ケース本体２は、底部２ａを有し、上方が開口された直方体形状のボックス状の部材である。
【００１８】
ケース本体２内には、複数の二次電池セル４が長手方向（左右方向）に配列されている。また、ケース本体２内には、二次電池セル４が配列された領域の上方にコントロール基板７が収容されている。さらに、ケース本体２には、二次電池セル４が収容された領域の右端側にジャンクションボックス８が収容されている。なお、ジャンクションボックス８には、正負極のメインリレーおよび負極プリチャージリレー等、複数のリレーを備えているものもある。
【００１９】
上カバー３は、上面３ａが平坦で、平面視で、一対の長辺と一対の短辺とを有する矩形形状を有する。上カバー３の後方側の２つのコーナー部には、上面３ａから陥没した窪み部１１Ｌ、１１Ｒが形成されている。窪み部１１Ｌ、１１Ｒのそれぞれの底部１２には、ＨＶ端子８１およびＨＶ端子８２の外周に沿って、Ｕ字形状に形成された開口１２ａが設けられている。ＨＶ端子８１、８２は、それぞれ、窪み部１１Ｌ、１１Ｒの底部１２の開口１２ａから露出している。
【００２０】
二次電池セル４は、例えば、リチウムイオン二次電池である。
【００２１】
二次電池セル４は、電池缶４２と電池蓋４１とを接合して構成された電池容器内に不図示の発電要素が収容され、非水電解液が注入された角形の二次電池セルである。電池缶４２および電池蓋４１は、例えば、アルミニウム等の金属により形成されている。
【００２２】
電池蓋４１の幅方向（前後方向）の一端側付近には正極電極４３が、他端側付近には負極電極４４が設けられている。正、負極電極４３、４４は、それぞれ、発電要素の正、負極の電極に接続されている。正、負極電極４３、４４は、電池蓋４１の平坦な上面から上方に突出している。
【００２３】
二次電池セル４は、電池蓋４１と反対側の底面、左右方向に対向する大面積の表裏面および前後方向に対向する小面積の一対の側面を有する。二次電池セル４は、大面積の表裏面を対向して、正極電極４３、負極電極４４が交互に反対側に配置されるように直線状に配列されている。
【００２４】
二次電池セル４の間には仕切り部材５が配設されている。この仕切り部材５は、左端側の二次電池セル４の左側および右端側の二次電池セル４の右側（配列方向の前後端）にも配設されている。仕切り部材５は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂により形成される。
【００２５】
図３は、図２に図示された二次電池装置において、上カバーを外した組付け状態を示す上面斜視図である。
【００２６】
組電池１Ｒの上部に押圧用カバー６が配置される。押圧用カバー６上には、前部側部および後部側部に沿って左右方向に延在する一対のバンドプレート１０が配置される。バンドプレート１０は、ねじ等の締結部材９１（図３参照）によりケース本体２に固定される。押圧用カバー６は、バンドプレート１０とケース本体２に挟圧されて組電池１Ｒ上に固定される。押圧用カバー６の上面の前後方向におけるほぼ中央には、コントロール基板７が配置される。コントロール基板７は、ねじ等の締結部材９２（図３参照）により、ケース本体２に固定される。
【００２７】
押圧用カバー６は、例えば、ＰＰまたはＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）等の樹脂により形成される。
【００２８】
コントロール基板７は、二次電池セル４を接続するセル間バスバ９（図３参照）に電気的に接続され、各二次電池セル４の電圧を測定、監視している。セル間バスバ９は、配列方向（左右方向）に隣接する一方の二次電池セル４の正極電極４３と、他方の二次電池セル４の負極電極４４とに溶接等により接合され、組電池１Ｒを構成する二次電池セル４のすべてを直列に接続する。
【００２９】
図３に図示された状態において、ケース本体２に上カバー３が取付けられて図１に図示される二次電池装置１が構成される。上カバー３は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂により形成されている。
【００３０】
図４は、図１に図示されたＨＶ端子近傍の拡大図であり、図５は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００３１】
上述したように、上カバー３には、上面３ａから陥没する２つの窪み部１１Ｒが設けられている。ＨＶ端子８２は、それぞれ、上カバー３の窪み部１１Ｒにおいて、上カバー３から露出されている。窪み部１１ＲとＨＶ端子８２についても同様である。
【００３２】
図５に図示されるように、ケース本体２内には、端子台６５が収容されている。端子台６５は、ケース本体内の左側端部付近および右側端部付近に配置されている。ＨＶ端子８２は、端子台６５上に配置される。なお、ＨＶ端子８２取付構造について説明するが、ＨＶ端子８１の取付構造はＨＶ端子８２とほぼ同一であるため、割愛する。
【００３３】
ＨＶ端子８２は、組電池１Ｒの配列方向の一端側に配置された二次電池セル４の正極電極４３に接続される正極側のバスバ８２Ａに一体に形成されている。すなわち、ＨＶ端子８２は、正極側のバスバ８２Ａの端部に、該バスバ８２Ａの一部として設けられており、上カバー３の上面３ａとほぼ平行に延在され、平面視でＵ字形状の平板状部材である。
【００３４】
ＨＶ端子８２は、端子台６５の上面に配置され、上カバー３の窪み部１１Ｒの底部１２に形成された開口１２ａ（図２参照）から露出している。ＨＶ端子８２の上面８１ｂは、窪み部１１Ｒの底部１２の上面１２ｂより少し高い位置に位置している。
【００３５】
上カバー３の窪み部１１Ｒと上カバー３の上面３ａとの間には、上カバー３の窪み部１１Ｒの段部を形成する側部１２ｃが形成されている。側部１２ｃの下端とＨＶ端子８２の上面８２ｂとの間には隙間Ｃ1（図５参照）が設けられている。この隙間Ｃ1には、第１の封止部材１５が介装されている。第１の封止部材１５は、ほぼ中央部で段部の側部１２ｃの下端によりＨＶ端子８２に押圧されており、これにより、上カバー３とＨＶ端子８２とが密封されている。第１の封止部材１５の側部１２ｃにより押圧される部分に、凹部１５ａ（図５参照）を形成してもよい。
【００３６】
端子台６５には、ほぼＵ字形状のＨＶ端子８２の外周面に接するように該外周面に沿ってＵ字形状に形成された突起部６６が形成されている。突起部６６は、モールド成型により端子台６５に一体に形成されている。突起部６６の上端は、ＨＶ端子８２の上面８２ｂとほぼ同一の高さに位置している。端子台６５の突起部６６の内周側の上面６５ａ上に、ＨＶ端子８２の端部が載置されている。つまり、端子台６５の突起部６６の内周側の上面６５ａは、ＨＶ端子８２が載置される外部端子載置面となっている。端子台６５の突起部６６の外周側の上面６５ｂは、内周側の上面６５ａより低い位置に位置している。端子台６５の突起部６６の外周側の上面６５ｂと上カバー３の窪み部１１Ｒの底部１２の下面との間には、第２の封止部材１６が介装されている。換言すれば、端子台６５の突起部６６の外周側の上面６５ｂは、窪み部１１Ｒの底部１２の上面１２ｂから、窪み部１１Ｒの底部の厚さと第２の封止部材１６の厚さとを合わせた厚さ分、低い位置に位置している。
【００３７】
上カバー３の窪み部１１Ｒの底部１２は、第２の封止部材１６を端子台６５の上面６５ｂに押し付けている。これにより、上カバー３の窪み部１１Ｒの底部１２と端子台６５とが密封されている。つまり、端子台６５の突起部６６の外周側の上面６５ｂは、第２の封止部材１６が載置される封止面となっている。
【００３８】
端子台６５には、ＨＶ端子８２の貫通孔１８に対応してねじ孔６７が設けられている。図示はしないが、ＨＶ端子８２の貫通孔１８を介して、ＨＶケーブル先端に設けられた端子部を固定するボルト等の締結部材が端子台６５のねじ孔６７に締結される。これにより、ＨＶケーブルを介して、二次電池装置１が車両等に搭載された電気機器に接続される。
【００３９】
上記一実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
【００４０】
（１）上カバー３は、該上カバー３の上面３ａから陥没する窪み部１１Ｌ、１１Ｒを有し、ＨＶ端子８１、８２は、上カバー３の上面３ａと平行に配置され、ＨＶ端子８１、８２は、上カバー３の上面３ａより低い位置において、上カバー３の窪み部１１Ｌ、１１Ｒの底部から露出している。このため、外部端子であるＨＶ端子８１、８２を備える二次電池装置１の高さを抑え、小型化を図ることができる。
【００４１】
（２）ＨＶ端子８１、８２は、バスバ８１Ａ（８１Ａは図示せず）、８２Ａの端部に、該バスバ８１Ａ、８２Ａの一部として設けられている。このため、部品点数および組付け工数を低減し、安価にすることができる。
【００４２】
（３）二次電池装置１は、第１の封止部材１５を有する。ＨＶ端子８１、８２は、ケース本体２内を延在されて窪み部１１Ｌ、１１Ｒから露出されており、第１の封止部材１５は、上カバー３の上面３ａと上カバー３の窪み部１１Ｌ、１１Ｒとの段部を形成する側部１２ｃと、ＨＶ端子８１、８２との間に介装されている。これにより、上カバー３とＨＶ端子８１、８２とを密封することができる。
【００４３】
（４）二次電池装置１は、第２の封止部材１６および端子台６５を有し、端子台６５は、外部端子載置面となる上面６５ａと、封止面となる上面６５ｂとを有する。端子台６５の上面６５ａにＨＶ端子８１、８２が載置され、第２の封止部材１６は、端子台６５の上面６５ｂと上カバー３の窪み部１１Ｌ、１１Ｒの底部１２との間に介装されている。これにより、上カバー３の窪み部１１Ｌ、１１Ｒと端子台６５とを密封することができる。
【００４４】
（５）端子台６５は、ＨＶ端子８１、８２の外周に、上面６５ａと上面６５ｂとの仕切り部となる突起部６６を有する。これにより、ＨＶ端子８１、８２の端子台６５上での位置決めが容易となり、また、第２の封止部材１６の組付けを能率的に行うことができる。
【００４５】
（６）ＨＶ端子８１、８２に貫通孔１８が形成され、端子台６５に、ＨＶ端子８１、２１に貫通孔１８に対応してねじ孔６７が形成されている。このため、外部機器に接続されるＨＶケーブル先端に設けられた端子部を、ボルト等の締結部材により端子台６５のねじ孔６７に締結することが可能となる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、ＨＶ端子８１、８２をバスバ８１Ａ、８２Ａに、該バスバ８１Ａ、８２Ａの一部として形成した構造として例示した。しかし、ＨＶ端子８１、８２は、バスバ８１Ａ、８２Ａとは別部材として作製するようにしてもよい。
【００４７】
上記実施形態では、ＨＶ端子８１、８２を、端子台６５に取付ける構造として例示した。しかし、ＨＶ端子８１、８２は、ケース本体２や、コントロール基板７を支持する押圧用カバー６等に固定用ボス部を設けて固定するようにしてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、ケース本体２と上カバー３とが上下に積層して配置された構造として例示した。しかし、ケース本体２と上カバー３とを横方向に配列する構造、換言すれば、上記実施形態を９０度回転した構造としてもよい。
【００４９】
上記実施形態では、リチウムイオン二次電池セルを有する二次電池装置を蓄電装置として例示した。しかし、本発明を、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、ニッケルカドミウム電池セル等、リチウムイオン二次電池セル以外の二次電池セルを有する二次電池装置に適用することができる。また、本発明を、リチウイオンキャパシタ等の蓄電素子を有する蓄電装置に適用することもできる。
【００５０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１    二次電池装置
１Ｒ  組電池
２    ケース本体
３    上カバー
３ａ  上面
４    二次電池セル
１１Ｌ 、１１Ｒ  窪み部
１２    底部
１２ｃ  側部
１５    第１の封止部材
１６    第２の封止部材
１８    貫通孔
２１    ＨＶ端子
４３    正極電極
４４    負極電極
６５    端子台
６５ａ、６５ｂ   上面
６６    突起部
６７  ねじ孔
８１    ＨＶ端子 
８１Ａ  バスバ
Ｆｃ    収納領域
【図１】
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【図２】
2018056093.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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