(57)【要約】【課題】複数の単電池セルが積層された組電池を積層方向に圧縮した状態で収容するのに適した収容部を有する電源装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】電源装置１は、第１開口面１６を有する槽状の第１収容部１１が形成された筐体１０と、複数の単電池セル４０を積層した柱状の第１組電池３１と、を備え、第１組電池３１は、積層方向Ｘの両端側の第１端部３１ａ及び第２端部３１ｂと第１収容部１１のうち対向する第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂとの間で作用する保持荷重によって第１収容部１１内に保持されるものであって、第１及び第２内壁部１１ａ，１１ｂには、それぞれ、第１開口面１６と連通するとともにこの第１開口面１６に対し垂直に延び、かつ積層方向Ｘに対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部２１及び第２溝部２２が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口面を有する槽状の収容部が形成された筐体と、
複数の単電池セルを積層した柱状の組電池と、を備え、
前記組電池は、積層方向両端側の第１端部及び第２端部と前記収容部のうち対向する第１内壁部及び第２内壁部との間で作用する保持荷重によって前記収容部内に保持される電源装置であって、
前記第１及び第２内壁部には、それぞれ、前記開口面と連通するとともに当該開口面に対し垂直に延び、かつ前記積層方向に対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部及び第２溝部が形成されていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１及び第２溝部は、前記開口面から前記収容部の底面まで延びることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記組電池は、各単電池セルの２つの電極が平面視で前記積層方向に沿って列状で配置されるように前記収容部内に設けられ、
前記第１及び第２溝部は、前記平面視では前記２つの電極列の間に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１及び第２溝部のうち少なくとも何れかには、前記組電池に接続される部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電源装置。
【請求項５】
開口面を有する槽状の収容部が形成された筐体と、
複数の単電池セルを積層した柱状の組電池と、を備え、
前記組電池は、積層方向両端側の第１端部及び第２端部と前記収容部のうち対向する第１内壁部及び第２内壁部との間で作用する保持荷重によって前記収容部内に保持される電源装置の製造方法であって、
前記第１及び第２内壁部には、それぞれ、前記開口面と連通するとともに当該開口面に対し垂直に延び、かつ前記積層方向に対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部及び第２溝部が形成されており、
第１アーム部及び第２アーム部で前記組電池を挟持し、前記第１及び第２端部に前記積層方向に沿った予圧力を加えながら前記組電池を把持する工程と、
前記第１及び第２アーム部で前記組電池を把持した状態で、前記第１及び第２アーム部を前記開口面側から前記第１及び第２溝部に挿入する工程と、
前記第１及び第２アーム部による前記予圧力を解除した後、前記第１及び第２アーム部を前記第１及び第２溝部から抜き出す工程と、を備えることを特徴とする電源装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２アーム部を前記第１及び第２溝部から抜き出した後、前記第１及び第２溝部の少なくとも何れかに前記組電池に接続される部材を設ける工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の電源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。詳細には、本発明は、複数の単電池セルが積層された組電池を有する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車や電気自動車等に搭載される電源装置は、複数の単電池セルが積層された組電池（バッテリモジュール）を有する。組電池（バッテリーモジュール）は、例えば、所定のケースに複数の単電池セルを収容して構成されている。
【０００３】
ここで、電源装置の性能向上が求められ、例えば、電源装置における体積エネルギ密度を向上が求められている。電源装置における体積エネルギ密度を向上させるためには、複数の単電池セルが積層された組電池を筐体に直接収容する技術が有効である。
【０００４】
しかし、複数の単電池セルが積層された組電池を筐体に直接収容する場合、筐体における収容部に隙間なく、かつ、収容部の壁部からの反力（保持荷重）により固定された状態で組電池を収容させる必要がある。
【０００５】
これに対し、例えば、電池セルを積層し、かつ積層方向に圧縮した状態で収納部に挿入する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１１１８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１には、積層された電池セルを積層方向に圧縮した状態で収容部に挿入する技術は開示されているが、製造工程における具体的な方法や該方法に適した各種部品の構造等については開示されていない。
【０００８】
特に、現実の製造においては製造ロボット等が使用されており、製造ロボット等による上述の方法及び該方法に適した各種部品の構造等に関する技術開発が求められている。
【０００９】
本発明は、複数の単電池セルが積層された組電池を積層方向に圧縮した状態で収容するのに適した収容部を有する電源装置及び該電源装置の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る電源装置（例えば、後述の電源装置１）は、開口面（例えば、後述の第１開口面１６、第２開口面１７、第３開口面１８、及び第４開口面１９）を有する槽状の収容部（例えば、後述の第１収容部１１、第２収容部１２、第３収容部１３、及び第４収容部１４）が形成された筐体（例えば、後述の筐体１０）と、複数の単電池セル（例えば、後述の単電池セル４０）を積層した柱状の組電池（例えば、後述の第１組電池３１、第２組電池３２、第３組電池３３、及び第４組電池３４）と、を備え、前記組電池は、積層方向（例えば、後述の積層方向Ｘ）両端側の第１端部（例えば、後述の第１端部３１ａ，３２ａ，３３ａ，３３ａ）及び第２端部（例えば、後述の第２端部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ）と前記収容部のうち対向する第１内壁部（例えば、後述の第１内壁部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ）及び第２内壁部（例えば、後述の第２内壁部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ）との間で作用する保持荷重によって前記収容部内に保持されるものであって、前記第１及び第２内壁部には、それぞれ、前記開口面と連通するとともに当該開口面に対し垂直に延び、かつ前記積層方向に対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部（例えば、後述の第１溝部２１，２３，２５，２７）及び第２溝部（例えば、後述の第２溝部２２，２４，２６，２８）が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
（２）この場合、前記第１及び第２溝部は、前記開口面から前記収容部の底面（例えば、後述の底面１１ｅ）まで延びることが好ましい。
【００１２】
（３）この場合、前記組電池は、各単電池セルの２つの電極（例えば、後述の電極４１，４２）が平面視で前記積層方向に沿って列状で配置されるように前記収容部内に設けられ、前記第１及び第２溝部は、前記平面視では前記２つの電極列の間に形成されていることが好ましい。
【００１３】
（４）この場合、前記第１及び第２溝部のうち少なくとも何れかには、前記組電池に接続される部材が設けられていることが好ましい。
【００１４】
（５）本発明に係る製造方法は、開口面（例えば、後述の第１開口面１６、第２開口面１７、第３開口面１８、及び第４開口面１９）を有する槽状の収容部（例えば、後述の第１収容部１１、第２収容部１２、第３収容部１３、及び第４収容部１４）が形成された筐体（例えば、後述の筐体１０）と、複数の単電池セル（例えば、後述の単電池セル４０）を積層した柱状の組電池（例えば、後述の第１組電池３１、第２組電池３２、第３組電池３３、及び第４組電池３４）と、を備え、前記組電池は、積層方向（例えば、後述の積層方向Ｘ）両端側の第１端部（例えば、後述の第１端部３１ａ，３２ａ，３３ａ，３３ａ）及び第２端部（例えば、後述の第２端部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ）と前記収容部のうち対向する第１内壁部（例えば、後述の第１内壁部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ）及び第２内壁部（例えば、後述の第２内壁部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ）との間で作用する保持荷重によって前記収容部内に保持される電源装置（例えば、後述の電源装置１）を製造する方法であって、前記第１及び第２内壁部には、それぞれ、前記開口面と連通するとともに当該開口面に対し垂直に延び、かつ前記積層方向に対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部（例えば、後述の第１溝部２１，２３，２５，２７）及び第２溝部（例えば、後述の第２溝部２２，２４，２６，２８）が形成されており、第１アーム部（例えば、後述の第１アーム部１１０）及び第２アーム部（例えば、後述の第２アーム部１２０）で前記組電池を挟持し、前記第１及び第２端部に前記積層方向に沿った予圧力を加えながら前記組電池を把持する工程と、前記第１及び第２アーム部で前記組電池を把持した状態で、前記第１及び第２アーム部を前記開口面側から前記第１及び第２溝部に挿入する工程と、前記第１及び第２アーム部による前記予圧力を解除した後、前記第１及び第２アーム部を前記第１及び第２溝部から抜き出す工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
（６）この場合、前記第１及び第２アーム部を前記第１及び第２溝部から抜き出した後、前記第１及び第２溝部の少なくとも何れかに前記組電池に接続される部材を設ける工程をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明の電源装置は、開口面を有する槽状の収容部が形成された筐体と、この収容部内に保持された組電池と、を備える。筐体の収容部のうち組電池の積層方向両端側の第１内壁部及び第２内壁部には、それぞれ開口面と連通するとともにこの開口面に対し垂直に延び、かつ積層方向に対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部及び第２溝部が形成されている。また組電池は、積層方向両端側の第１端部及び第２端部と上記第１内壁部及び第２内壁部との間で作用する保持荷重によって、収容部内に保持される。本発明の電源装置によれば、組電池に積層方向に沿って荷重を作用させるためのホルダ等を用いることなく、組電池を積層方向に沿って圧縮した状態で筐体の収容部に直接搭載することができる。なおこのように組電池を収容部に搭載するには、組電池の積層方向両端側に設けられたアームを用いて、積層方向に沿って予圧力を作用させながら、組電池をアームとともに収容部に収容させる必要がある。これに対し本発明の電源装置によれば、第１内壁部及び第２内壁部に形成された第１溝部及び第２溝部が上記アームの逃げ溝となるので、組電池を積層方向に沿って圧縮した状態で筐体の収容部に直接搭載することができる。
【００１７】
（２）本発明の電源装置では、第１溝部及び第２溝部は、開口面から収容部の底面まで延びる。したがって本発明の電源装置によれば、開口面から収容部の底面までアームの逃げ溝を確保できる。よって本発明の電源装置によれば、組電池の積層方向に沿って予圧力を作用させる際には、組電池の上面から下面まで延びるアームを用いることができるので、組電池に与える予圧力を均一化できる。
【００１８】
（３）本発明の電源装置では、組電池は、各単電池セルの２つの電極が平面視で積層方向に沿って列状で配置されるように収容部内に設けられ、また第１溝部及び第２溝部は、平面視では２つの電極列の間に形成されている。したがって収容部に収容されている組電池には、第１溝部及び第２溝部が形成されていない部分である２つの電極に、積層方向に沿った荷重を作用させることができるので、充放電中における組電池の各電極における不具合の発生を抑制できる。
【００１９】
（４）複数の単電池セルを積層して構成される組電池には、各単電池セルの電極を接続するバスバーや、各単電池セルのセル電圧を検出するセル電圧センサユニット等、様々な部材が接続される。このため、筐体には、これら組電池に接続される部材を設けるための空間を確保する必要がある。これに対し本発明の電源装置では、組電池を収容部に収容させる際にアームの逃げ溝として用いられる第１及び第２溝部の少なくとも何れかに、組電池に接続される部材を設ける。従って本発明によれば、筐体の容積を小さくできる。
【００２０】
（５）本発明の製造方法は、第１アーム部及び第２アーム部で組電池を挟持し、組電池の第１端部及び第２端部に積層方向に沿った予圧力を加えながら組電池を把持する工程と、第１及び第２アーム部で組電池を把持した状態で、第１及び第２アーム部を開口面側から第１及び第２溝部に挿入する工程と、第１及び第２アーム部による予圧力を解除した後、第１及び第２アーム部を第１及び第２溝部から抜き出す工程と、を備える。本発明の製造方法によれば、第１及び第２内壁部に形成された第１及び第２溝部が上記第１及び第２アーム部の逃げ溝として、組電池を積層方向に沿って圧縮した状態で筐体の収容部に直接搭載することができる。
【００２１】
（６）本発明の製造方法は、第１及び第２アーム部を第１及び第２溝部から抜き出した後、これら第１及び第２溝部の少なくとも何れかに、組電池に接続される部材を設ける。これにより、筐体の容積を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の電源装置における構成を説明する平面図である。
【図２】本発明の電源装置における構成を説明する斜視図である。
【図３Ａ】図１における領域Ａの拡大図である。
【図３Ｂ】図２におけるＩＩ−ＩＩ断面図の部分拡大図であって、収容部に組電池が収容された状態における部分拡大図である。
【図４】組電池に接続される部材の１つであるセル電圧センサユニットの設置例を示す図である。
【図５Ａ】第１アーム部及び第２アーム部で予圧力を加えながら組電池を把持した状態を示す図である。
【図５Ｂ】組電池を把持した状態で第１アーム部及び第２アーム部を開口面側から第１溝部及び第２溝部に挿入した状態を示す図である。
【図５Ｃ】第１アーム部及び第２アーム部による予圧力を解除した状態を示す図である。
【図５Ｄ】第１アーム部における回動駆動及び予圧力を解除した状態を示す図である。
【図５Ｅ】第１アーム部及び第２アーム部を第１溝部及び第２溝部から抜き出した状態を示す図である。
【図５Ｆ】セル電圧センサユニットを第１組電池に対し接続する手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１から図３Ｂにより、本実施形態の電源装置１における構成について説明する。
図１は、電源装置１の構成を説明する平面図である。
図２は、電源装置における構成を説明する斜視図である。
図３Ａは、図１における領域Ａの拡大図である。
図３Ｂは、図２におけるＩＩ−ＩＩ断面図の部分拡大図であって、収容部に組電池が収容された状態における部分拡大図である。
【００２４】
まず、本実施形態における電源装置１の概要について説明する。図１及び図２に示すように、電源装置１は、筐体１０と、筐体１０に直接収容される第１組電池３１、第２組電池３２、第３組電池３３及び第４組電池３４と、筐体１０に収容される電源制御部３９と、を有する。電源装置１は、筐体１０の開口側に不図示の蓋部を取り付けた状態で、これを電源としてモータを駆動し走行する不図示の電動車両に搭載される。
【００２５】
第１組電池３１、第２組電池３２、第３組電池３３及び第４組電池３４それぞれは、複数の単電池セル４０を積層した柱状、より具体的には四角柱状の組電池である。以下、複数の単電池セル４０が積層されている方向を積層方向Ｘという。
【００２６】
また、筐体１０は、平面視で矩形状の第１開口面１６を有する槽状の第１収容部１１と、平面視で矩形状の第２開口面１７を有する槽状の第２収容部１２と、平面視で矩形状の第３開口面１８を有する槽状の第３収容部１３と、平面視で矩形状の第４開口面１９を有する槽状の第４収容部１４と、槽状の第５収容部１５と、を有する。電源制御部３９は、第５収容部１５に収容されている。
【００２７】
第１組電池３１は、積層方向に予圧された状態で第１開口面１６から挿入されると共に、積層方向Ｘ両端側の第１端部３１ａ及び第２端部３１ｂと第１収容部１１のうち対向する第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂとの間で作用する保持荷重によって第１収容部１１内に保持されている。
【００２８】
同様に、第２組電池３２は、積層方向に予圧された状態で第２開口面１７から挿入されると共に、積層方向Ｘ両端側の第１端部３２ａ及び第２端部３２ｂと第２収容部１２のうち対向する第１内壁部１２ａ及び第２内壁部１２ｂとの間で作用する保持荷重によって第２収容部１２内に保持されている。
【００２９】
また同様に、第３組電池３３は、積層方向に予圧された状態で第３開口面１８から挿入されると共に、積層方向Ｘ両端側の第１端部３３ａ及び第２端部３３ｂと第３収容部１３のうち対向する第１内壁部１３ａ及び第２内壁部１３ｂとの間で作用する保持荷重によって第３収容部１３内に保持されている。
【００３０】
また同様に、第４組電池３４は、積層方向に予圧された状態で第４開口面１９から挿入されると共に、積層方向Ｘ両端側の第１端部３４ａ及び第２端部３４ｂと第４収容部１４のうち対向する第１内壁部１４ａ及び第２内壁部１４ｂとの間で作用する保持荷重によって第４収容部１４内に保持されている。
【００３１】
ここで、各収容部は、第１内壁部及び第２内壁部それぞれに形成されている第１溝部及び第２溝部を有する。
具体的には、第１収容部１１は、第１内壁部１１ａに形成されている第１溝部２１と、第２内壁部１１ｂに形成されている第２溝部２２とを有する。
第２収容部１２は、第２内壁部１２ａに形成されている第１溝部２３と、第２内壁部１２ｂに形成されている第２溝部２４とを有する。
第３収容部１３は、第１内壁部１３ａに形成されている第１溝部２５と、第２内壁部１３ｂに形成されている第２溝部２６とを有する。
第４収容部１４は、第１内壁部１４ａに形成されている第１溝部２７と、第２内壁部１４ｂに形成されている第２溝部２８とを有する。
【００３２】
そして、上述の第１溝部及び第２溝部は、後述する製造ロボット１００における第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５が挿脱される部分である。
詳細には、第１溝部及び第２溝部は、積層方向に圧縮するように予圧した状態で組電池を把持する第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５が挿入されると共に、組電池への予圧を解除した第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５が抜き出される部分である。
【００３３】
続けて、本実施形態における電源装置１について詳細に説明する。ここで、以下の説明においては、第１組電池３１及び第１収容部１１の構成や関係等について説明し、他の組電池及び他の収容部についての説明は省略する。他の組電池及び他の収容部については、第１組電池３１及び第１収容部１１についての説明を援用する。
【００３４】
図１から図３Ｂに示すように、電源装置１は、筐体１０に形成されている第１収容部１１と、第１収容部１１に直接収容されている第１組電池３１と、を有する。
【００３５】
第１組電池３１は、複数の単電池セル４０を積層した四角柱状の組電池である。複数の単電池セル４０それぞれは、第１電極４１と、第２電極４２とを有する。第１組電池３１は、各単電池セル４０の２つの電極４１、４２が第１開口面１６に対し垂直な平面視で積層方向Ｘに沿って列状で配置されるように第１収容部１１内に収容配置されている。
【００３６】
第１電極４１は、積層方向Ｘに直交する方向である幅方向Ｙ（図３Ａ参照）における一方側に配置される電極である。複数の単電池セル４０それぞれの第１電極４１は、幅方向Ｙの一方側において積層方向Ｘに沿って並んで配置される。積層方向Ｘに並んで配置される複数の第１電極４１は、積層方向Ｘに正極、負極と交互に並んで配置されている。そして、隣接する正極、負極は不図示のバスバーにより電気的に接続される。
【００３７】
第２電極４２は、積層方向Ｘに直交する方向である幅方向Ｙ（図３Ａ参照）における他方側に配置される電極である。複数の単電池セル４０それぞれの第２電極４２は、幅方向Ｙの他方側において積層方向Ｘに沿って並んで配置される。積層方向Ｘに並んで配置される複数の第２電極４２も同様に、積層方向Ｘに正極、負極と交互に並んで配置されている。そして、隣接する正極、負極は不図示のバスバーにより電気的に接続される。
【００３８】
また、第１組電池３１は、積層方向Ｘに予圧された状態で第１開口面１６から挿入されると共に、積層方向Ｘ両端側の第１端部３１ａ及び第２端部３１ｂと第１収容部１１のうち対向する第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂとの間で作用する保持荷重によって第１収容部１１内に保持されている。
【００３９】
詳細には、第１組電池３１は、積層方向Ｘに圧縮するように予圧された状態で第１開口面１６から第１収容部１１挿入される。そして、第１組電池３１は、第１収容部１１に直接収容される。
第１組電池３１は、積層方向Ｘ一端側の第１端部３１ａと収容部１１の第１内壁部１１ａと間で生じる保持荷重及び、積層方向Ｘ他端側の第２端部３１ｂと収容部１１の第２内壁部１１ｂとの間で生じる保持荷重により第１収容部１１内に保持されている。第１組電池３１は、第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂからの保持荷重により、第１収容部１１に圧縮された状態で保持される。
【００４０】
続けて、図１から図３Ｂに示すように、第１収容部１１は、第１開口面１６を有する槽状の収容部である。第１収容部１１は、第１開口面１６と、積層方向Ｘにおける一方側の第１内壁部１１ａと、積層方向Ｘにおける他方側の第２内壁部１１ｂと、幅方向Ｙにおける一方側の第３内壁部１１ｃと、幅方向Ｙにおける他方側の第４内壁部１１ｄと、第１開口面１６と対向する底面１１ｅと、を有する。
【００４１】
また、第１収容部１１は、第１内壁部１１ａに形成されている第１溝部２１と、第２内壁部１１ｂに形成されている第２溝部２２と、を有する。
第１溝部２１は、後述する製造ロボット１００における第１アーム部１１０（第１把持部１１５）が挿脱される部分である。詳細には、第１溝部２１は、積層方向Ｘに圧縮するように予圧した状態で第１組電池３１を把持する一対のアーム部における一方である第１アーム部１１０（第１把持部１１５）が挿入されると共に、第１組電池３１への予圧を解除した第１アーム部１１０（第１把持部１１５）が抜き出される部分である。
【００４２】
同様に、第２溝部２２は、後述する製造ロボット１００における第２アーム部１２０（第２把持部１２５）が挿脱される部分である。詳細には、第２溝部２２は、積層方向Ｘに圧縮するように予圧した状態で第１組電池３１を把持する一対のアーム部における一方の第２アーム部１２０（第２把持部１２５）が挿入されると共に、第１組電池３１への予圧を解除した第２アーム部１２０（第２把持部１２５）が抜き出される部分である。
【００４３】
第１溝部２１は、第１開口面１６と連通すると共に当該第１開口面１６に対し垂直に延び、かつ積層方向Ｘに対し平行な断面視では有底の凹状である。
詳細には、第１溝部２１は、第１開口面１６と連通すると共に底面１１ｅ側に延びるように形成されている。本実施形態において、第１溝部２１は、第１開口面１６から底面１１ｅまで延びている（図３Ｂ参照）。
【００４４】
第１溝部２１は、積層方向Ｘにおける一方側に窪んだ凹状に形成されている。本実施形態においては、第１溝部２１は、第１開口面１６から底面１１ｅまでの全体において積層方向Ｘにおける一方側に窪んだ凹状に形成されている。換言すれば、第１溝部２１は、その底部が第１開口面１６から底面１１ｅまで延びる有底の凹状である。
第１溝部２１は、第１アーム部１１０（第１把持部１１５）が挿入可能であると共に、第１組電池３１への予圧を解除するため回動駆動された第１アーム部１１０（第１把持部１１５）を抜き出し可能な凹状の深さ（積層方向Ｘの長さ）及び幅（幅方向Ｙの長さ）に形成されている。
【００４５】
また、第１溝部２１は、第１開口面１６に対し垂直な平面視では２つの電極４１、４２の列の間に形成されている。第１溝部２１は、積層方向Ｘに直交する幅方向Ｙにおいて、複数の第１電極４１による列と、複数の第２電極４２による列との間に形成されている（図３Ａ参照）。本実施形態においては、第１溝部２１は、第１収容部１１の幅方向Ｙにおける中央に形成されている。また第１溝部２１の幅方向Ｙに沿った長さＬ１は、第１電極４１と第２電極４２との間の幅方向Ｙに沿った長さＬ２よりも短い。
【００４６】
第２溝部２２は、第１開口面１６と連通すると共に当該第１開口面１６に対し垂直に延び、かつ積層方向Ｘに対し平行な断面視では少なくとも一部が有底の凹状である。
詳細には、第２溝部２２は、第１開口面１６と連通すると共に底面１１ｅ側に延びるように形成されている。本実施形態において、第２溝部２２は、第１開口面１６から底面１１ｅまで延びている（図２参照）。
【００４７】
第２溝部２２は、積層方向Ｘにおける他方側に窪んだ凹状に形成されている。本実施形態においては、第２溝部２２は、第１開口面１６から底面１１ｅまでの間の中間位置から底面１１ｅまで積層方向Ｘにおける他方側に窪んだ凹状に形成されている。換言すれば、第２溝部２２は、第１開口面１６から底面１１ｅまで延びるとともに、第１開口面１６から中間位置までの間では無底の凹状であり、中間位置から底面１１ｅまでの間では有底の凹状である。
第２溝部２２は、第２アーム部１２０（第２把持部１２５）が挿入可能であると共に、第１組電池３１への予圧を解除するため回動駆動された第２アーム部１１２（第２把持部１２５）を抜き出し可能な凹状の深さ（積層方向Ｘの長さ）及び幅（幅方向Ｙの長さ）に形成されている。
【００４８】
また、第２溝部２２は、第１開口面１６に対し垂直な平面視では２つの電極４１、４２の列の間に形成されている。第２溝部２２は、積層方向Ｘに直交する幅方向Ｙにおいて、複数の第１電極４１による列と、複数の第２電極４２による列との間に形成されている（図２参照）。本実施形態においては、第２溝部２２は、第１収容部１１の幅方向Ｙにおける中央に形成されている。また第１溝部２１と同様に、第２溝部２２の幅方向Ｙに沿った長さは、第１電極４１と第２電極４２との間の幅方向Ｙに沿った長さＬ２よりも短い。
【００４９】
また図２に示すように、第１収容部１１の第４内壁部１１ｄには、貫通孔である冷却窓２９が形成されている。この冷却窓２９は、側面視では積層方向Ｘに沿って第１内壁部１１ａ側から第２内壁部１１ｂ側まで延びる矩形状である。従って第１組電池３１を第１収容部１１に収容した状態では、第１組電池３１を構成する全ての単電池セル４０の側面の一部がこの冷却窓２９から露出する。図示しない冷却システムにおいて冷却水が通流する冷却部は、この冷却窓２９を介して第１組電池３１を構成する全ての単電池セル４０に接するように取り付けられる。なお図２に示すように、第２収容部１２の他、第３収容部１３及び第４収容部１４にも同様に、各組電池３２，３３，３４を構成する全ての単電池セル４０の側面の一部を露出する冷却窓２９が形成されている（なお図２では、第３収容部１３及び第４収容部１４に形成されている冷却窓の図示を省略する）。
【００５０】
後に図５を参照して詳細に説明するように、第１溝部及び第２溝部は、第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０によって組電池を把持しながら、この組電池を収容部に挿入する際に、これらアーム部１１０，１２０が挿脱される部分である。よって組電池を収容部内に設置した後であれば、これら第１溝部及び第２溝部は、組電池に接続される部材を収容する空間として利用することができる。
【００５１】
図４は、第１組電池３１に接続される部材の１つであるセル電圧センサユニット８の設置例を示す図である。セル電圧センサユニット８は、第１組電池３１の上面において積層方向に沿って延びる板状のセンサ本体８１と、センサ本体８１から延びる出力端子が設置される端子台８２と、を備える。図４には、第１組電池３１に接続されるセル電圧センサユニット８のうち端子台８２を第２溝部２２に設けた場合を示すが、本発明はこれに限らない。第２溝部２２には、端子台８２の他、センサ本体８１や、コネクタ、バスバー等を設けてもよい。また上記のような部材を第２溝部２２ではなく、第１溝部２１に設けてもよいし、第１溝部２１及び第２溝部２２の両方に設けてもよい。
【００５２】
続けて、図５Ａから図５Ｅにより、本実施形態における電源装置１の製造方法について説明する。具体的には、第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０を有する製造ロボット１００により第１組電池３１を第１収容部１１に収容させる方法について説明する。
【００５３】
図５Ａは、第１アーム部及び第２アーム部で予圧力を加えながら組電池を把持した状態を示す図である。
図５Ｂは、組電池を把持した状態で第１アーム部及び第２アーム部を開口面側から第１溝部及び第２溝部に挿入した状態を示す図である。
図５Ｃは、第１アーム部及び第２アーム部による予圧力を解除した状態を示す図である。
図５Ｄは、第１アーム部における回動駆動及び予圧力を解除した状態を示す図である。
図５Ｅは、第１アーム部及び第２アーム部を第１溝部及び第２溝部から抜き出した状態を示す図である。
【００５４】
図５Ａに示すように、製造ロボット１００は、第１アーム部１１０と、第２アーム部１２０と、を有する。第１アーム部１１０は、第１元部１１１と、回動駆動部１１２と、第１中間部１１３と、第１把持部１１５と、を有する。第２アーム部１２０は、第２元部１２１と、回動駆動部１２２と、第２中間部１２３と、第２把持部１２５と、を有する。
第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０は、不図示の駆動部により垂直方向に移動されると共に、互いの距離を変更するよう開閉移動される。
また、第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０は、回動駆動部１１２、１２２により第１把持部１１５及び第２把持部１２５を回動可能に構成される。
【００５５】
まず、図５Ａに示すように、製造ロボット１００は、第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５で第１組電池３１を挟持する。製造ロボット１００は、第１把持部１１５及び第２把持部１２５により、第１端部３１ａ及び第２端部３１ｂに積層方向Ｘに沿った予圧力を加えながら第１組電池３１を把持する。またこの際、図５Ａに示すように、第１把持部１１５及び第２把持部１２５が第１端部３１ａ及び第２端部３１ｂにおいて第１組電池３１の上面３１ａから下面３１ｂまで接するように、第１把持部１１５及び第２把持部１２５によって第１組電池３１を把持する。これにより第１組電池３１は、積層方向Ｘに沿って僅かに圧縮される。
【００５６】
続けて、図５Ｂに示すように、製造ロボット１００は、第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５により予圧力を加えながら把持した状態で、第１組電池３１を第１開口面１６側から第１収容部１１に挿入する。製造ロボット１００は、第１把持部１１５及び第２把持部１２５により予圧力を加えながら把持した状態で、第１把持部１１５を第１開口面１６側から第１溝部２１に挿入すると共に、第２把持部１２５を第１開口面１６側から第２溝部２２に挿入する。
【００５７】
続けて、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、製造ロボット１００は、第１把持部１１５及び第２把持部１２５による第１組電池３１への予圧力を解除する。具体的には、製造ロボット１００は、第１アーム部１１０における回動駆動部１１２を矢印Ｒ１方向に回動駆動させ、第１把持部１１５を矢印Ｋ１方向に回動移動させると共に、第２アーム部１２０における回動駆動部１２２を矢印Ｒ２方向に回動駆動させ、第２把持部１２５を矢印Ｋ２方向に回動移動させる。
【００５８】
これにより、第１把持部１１５及び第２把持部１２５は、第１組電池３１から離間する。予圧力が解除された第１組電池３１は、積層方向Ｘにおいて両端部３１ａ、３１ｂそれぞれが第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂ側に移動するように変形する。そして、第１組電池３１は、第１端部３１ａと第１内壁部１１ａとの間の間に生じた保持荷重及び第２端部３１ｂと第２内壁部１１ｂとの間の間に生じた保持荷重により、第１収容部１１に圧縮された状態で保持される。
【００５９】
続けて、図５Ｅに示すように、製造ロボット１００は、第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５を第１溝部２１及び第２溝部２２から引き抜く。
【００６０】
続けて、図５Ｆに示すように、セル電圧センサユニット８を第１組電池３１に対し接続する。より具体的には、積層方向に沿って延びるセンサ本体８１を第１組電池３１の上面に設置するとともにセンサ本体８１から延びる図示しない複数の端子を第１組電池３１を構成する各単電池セルの電極に接続するとともに、センサ本体８１の積層方向端部側に設けられた端子台８２を第２溝部２２に設置する。これにより、第１組電池３１が第１収容部１１に直接収容され、本実施形態の電源装置１が製造される。
【００６１】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
（１）電源装置１は、第１開口面１６を有する槽状の第１収容部１１が形成された筐体１０と、この第１収容部１１内に保持された第１組電池３１と、を備える。筐体１０の第１収容部１１のうち第１組電池３１の積層方向Ｘの両端側の第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂには、それぞれ第１開口面１６と連通するとともにこの第１開口面１６に対し垂直に延び、かつ積層方向Ｘに対し平行な断面視では有底又は無底の凹状である第１溝部２１及び第２溝部２２が形成されている。また第１組電池３１は、積層方向Ｘの両端側の第１端部３１ａ及び第２端部３１ｂと上記第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂとの間で作用する保持荷重によって、第１収容部１１内に保持される。電源装置１によれば、第１組電池３１に積層方向Ｘに沿って荷重を作用させるためのホルダ等を用いることなく、第１組電池３１を積層方向Ｘに沿って圧縮した状態で筐体１０の第１収容部１１に直接搭載することができる。なおこのように第１組電池３１を第１収容部１１に搭載するには、第１組電池３１の積層方向Ｘの両端側に設けられた第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０を用いて、積層方向Ｘに沿って予圧力を作用させながら、第１組電池３１を第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０とともに第１収容部１１に収容させる必要がある。これに対し電源装置１によれば、第１内壁部１１ａ及び第２内壁部１１ｂに形成された第１溝部２１及び第２溝部２２が上記第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０の逃げ溝となるので、第１組電池３１を積層方向Ｘに沿って圧縮した状態で筐体１０の第１収容部１１に直接搭載することができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、電源装置１は、第１組電池３１に予圧力を与えた状態の第１アーム部１１０の第１把持部１１５及び第２アーム部１２０の第２把持部１２５を挿入可能であると共に、予圧力を解除するよう回動駆動可能な第１溝部２１及び第２溝部２２を有する。これにより、電源装置１は、製造ロボットを使用して、第１組電池３１を第１収容部１１に予圧力を与えた状態で直接収容させることが可能である。
【００６３】
また、本実施形態によれば、電源装置１において、第１組電池３１、第２組電池３２、第３組電池３３、及び第４組電池３４は筐体１０に直接搭載されている。これにより、電源装置１は、体積エネルギ密度が向上される。また、これにより、電源装置１は、使用する部品を削減できる。また、電源装置１は、使用する部品を削減することにより、製品コストを削減でき、さらに全体の重量を低減することができる。また、これにより、電源装置１は、全体の体積も低減することができる。
【００６４】
（２）電源装置１では、第１溝部２１及び第２溝部２２は、第１開口面１６から第１収容部１１の底面１１ｅまで延びる。したがって電源装置１によれば、第１開口面１６から第１収容部１１の底面１１ｅまで第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０の逃げ溝を確保できる。よって電源装置１によれば、第１組電池３１の積層方向Ｘに沿って予圧力を作用させる際には、第１組電池３１の上面３１ａから下面３１ｂまで延びる第１アーム部１１０及び第２アーム部１２０を用いることができるので、第１組電池３１に与える予圧力を均一化できる。
【００６５】
（３）電源装置１では、第１組電池３１は、各単電池セル４０の２つの電極４１，４２が平面視で積層方向Ｘに沿って列状で配置されるように第１収容部１１内に設けられ、また第１溝部２１及び第２溝部２２は、平面視では２つの電極列の間に形成されている。したがって第１収容部１１に収容されている第１組電池３１には、第１溝部２１及び第２溝部２２が形成されていない部分である２つの電極４１，４２に、積層方向Ｘに沿った荷重を作用させることができるので、充放電中における第１組電池３１の各電極４１，４２における不具合の発生を抑制できる。
【００６６】
（４）電源装置１では、第１組電池３１を第１収容部１１に収容させる際に第２アーム部１２０の逃げ溝として用いられる第２溝部２２に、第１組電池３１に接続されるセル電圧センサユニット８の一部品である端子台８２を設ける。従って電源装置１によれば、筐体１０の容積を小さくできる。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１…電源装置
１０…筐体
１１，１２，１３，１４…収容部
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ…第１内壁部
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ…第２内壁部
１６，１７，１８，１９…開口面
２１，２３，２５，２７…第１溝部
２２，２４，２６，２８…第２溝部
３１，３２，３３，３４…組電池
３１ａ，３２ａ，３３ａ，３３ａ…第１端部
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ…第２端部
４０…単電池セル
４１，４２…電極
１００…製造ロボット
１１０…第１アーム部
１１５…第１把持部
１２０…第２アーム部
１２５…第２把持部
Ｘ…積層方向
Ｙ…幅方向
【図１】
2019145396.tif 000003
【図２】
2019145396.tif 000004
【図３Ａ】
2019145396.tif 000005
【図３Ｂ】
2019145396.tif 000006
【図４】
2019145396.tif 000007
【図５Ａ】
2019145396.tif 000008
【図５Ｂ】
2019145396.tif 000009
【図５Ｃ】
2019145396.tif 000010
【図５Ｄ】
2019145396.tif 000011
【図５Ｅ】
2019145396.tif 000012
【図５Ｆ】
2019145396.tif 000013