(57)【要約】【課題】電極のボルトにナットを緊結する工程において、ボルトの共回りまたは電極の共回りを防止することが可能なバッテリ装置を提供する。【解決手段】バッテリ装置は、電池モジュールと電池モジュールに隣接して配置される保持部材とを備えている。電池モジュールは、バスバー８１に接続するための電極２１を有している。電極２１は、電池モジュールから延出する金属端子４１と、金属端子４１に挿入され、抜け止めを構成する拡大部３５を後端に有するボルト３１とを有している。保持部材は、拡大部３５に当接してボルト３１の回転を妨げる当接部６４を有している。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池モジュールと、前記電池モジュールに隣接して配置される保持部材とを備えたバッテリ装置であって、
前記電池モジュールは、バスバーに接続するための電極を有し、
前記電極は、電池モジュールから延出する金属端子と、前記金属端子に挿入され、抜け止めを構成する拡大部を後端に有するボルトとを有し、
前記保持部材は、前記拡大部に当接して前記ボルトの回転を妨げる当接部を有する、バッテリ装置。
【請求項２】
前記拡大部は相互に平行な一対の側面を有し、
前記一対の側面が、それぞれ隣接する前記保持部材の前記当接部に当接する、請求項１に記載のバッテリ装置。
【請求項３】
前記拡大部はその底面に凹部を有し、前記当接部は凹部に挿入された状態で該拡大部に当接する、請求項１または２に記載のバッテリ装置。
【請求項４】
バスバーに接続された電池モジュールを備えたバッテリ装置であって、
前記電池モジュールは、
電池ケース本体と、
前記電池ケース本体の開口部を閉塞し、貫通孔が形成された蓋体と、
基部が前記蓋体に固定され、先端部がバスバーに接続される、電極とを備え、
前記電極は、基部に貫通孔を有する金属端子と、前記蓋体の貫通孔および前記金属端子の貫通孔を貫通し、前記金属端子の基部を前記蓋体に固定する貫通固着具と、を備え、
前記貫通固着具の、前記蓋体および金属端子の貫通孔を貫通する部分は、円形以外の断面形状を有し、
前記蓋体および電極の貫通孔は、前記貫通固着具の前記断面形状に対応する形状を有する、バッテリ装置。
【請求項５】
前記貫通固着具の前記蓋体および電極の貫通孔を貫通する部分の断面形状は、楕円形またはレーストラック形状である、請求項４に記載のバッテリ装置。
【請求項６】
前記蓋体には、前記蓋体の貫通孔の外周部に沿ってバーリング加工が施されている、請求項４または５に記載のバッテリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バッテリ装置に関し、より特定的には、バスバーに接続するための電極を有するバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両や電気自動車に搭載されるバッテリ装置は、直列または並列に接続された複数の電池モジュールを有している。複数の電池モジュール相互間には、両者の位置を保持する保持部材が配置される。電池モジュールには、電極が設けられている。隣接する電池モジュール相互の電極は、バスバーにより接続される。
【０００３】
バスバーに接続するために電極の金属端子にはボルトが取り付けられている。金属端子に取り付けられたボルトは、バスバーを貫通し、ナットと螺合することでバスバーを強固に固定する。
【０００４】
上記のような、保持部材を介して複数の電池モジュールを配列したバッテリ装置を開示したものとして、特許文献１（特開２００６−４８９９６号公報）および特許文献２（特開２００２−４２７５３号公報）がある。
【特許文献１】特開２００６−４８９９６号公報
【特許文献２】特開２００２−４２７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電極のボルトにバスバーを挿入しナットを緊結する工程を考えると、ナットにトルクを付与してもボルトが共回りしないよう構成しておくことが好ましい。また、ナットを緊結する工程において、電極が共回りしないように構成しておくことが好ましい。
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第一の目的は電極のボルトにナットを緊結する工程において、ボルトの共回りを防止することが可能なバッテリ装置を提供することである。また、この発明の第二の目的は、電極のボルトにナットを緊結する工程において、電極の共回りを防止することが可能なバッテリ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に基づいたバッテリ装置のある局面に従えば、電池モジュールと、上記電池モジュールに隣接して配置される保持部材とを備えたバッテリ装置であって、上記電池モジュールは、バスバーに接続するための電極を有し、上記電極は、電池モジュールから延出する金属端子と、上記金属端子に挿入され、抜け止めを構成する拡大部を後端に有するボルトとを有し、上記保持部材は、上記拡大部に当接して上記ボルトの回転を妨げる当接部を有している。
【０００８】
上記バッテリ装置において好ましくは、上記拡大部は相互に平行な一対の側面を有し、上記一対の側面が、それぞれ隣接する上記保持部材の当接部に当接する。
【０００９】
上記バッテリ装置において好ましくは、上記拡大部はその底面に凹部を有し、上記当接部は凹部に挿入された状態で該拡大部に当接する。
【００１０】
上記バッテリ装置の他の局面に従えば、バスバーに接続された電池モジュールを備えたバッテリ装置であって、上記電池モジュールは、電池ケース本体と、上記電池ケース本体の開口部を閉塞し、貫通孔が形成された蓋体と、基部が上記蓋体に固定され、先端部がバスバーに接続される、電極とを備えている。上記電極は、基部に貫通孔を有する金属端子と、上記蓋体の貫通孔および上記金属端子の貫通孔を貫通し、上記金属端子の基部を上記蓋体に固定する貫通固着具とを備えている。上記貫通固着具の、上記蓋体および金属端子の貫通孔を貫通する部分は、円形以外の断面形状を有している。上記蓋体および電極の貫通孔は、上記貫通固着具の上記断面形状に対応する形状を有している。
【００１１】
上記バッテリ装置において好ましくは、上記貫通固着具の上記蓋体および電極の貫通孔を貫通する部分の断面形状は、楕円形またはレーストラック形状である。
【００１２】
上記バッテリ装置において好ましくは、上記蓋体には、上記蓋体の貫通孔の外周部に沿ってバーリング加工が施されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のある局面に従うバッテリ装置によると、電極のボルトにナットを緊結する工程において、ボルトの共回りを防止することが可能となる。また、電池モジュールに隣接して配置される保持部材によりボルトの共回りを防止したので、ボルトにナットを緊結する工程においては、その力の一部を保持部材に担保させることができる。これにより、電極に加わる力を軽減することができるので、電極の変形などの不具合を抑制することができる。
【００１４】
本発明の他の局面に従うバッテリ装置によると、追加の構造物を設けることなく、電極の共回りを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、この発明に基づいた実施の形態におけるバッテリ装置の構造について、図１から図１０を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態におけるバッテリ装置の構造を示す平面図である。図１に示すように、バッテリ装置１は、複数の電池モジュール１１を有している。図１に示すバッテリ装置１では、その主表面が相互に平行になるように２列に配列している。ここでは、電池モジュール１１を２列に配列した例を示したが、１列であってもよいし、３列以上であってもよい。
【００１７】
各電池モジュール１１は、正極および負極を構成する電極２１をそれぞれ有している。隣接して配置された電池モジュール１１の電極２１は、相互にバスバー８１で接続されている。バスバー８１は、板状の金属で構成されている。
【００１８】
配列された複数の電池モジュール１１の端部には拘束板９１が設けられている。拘束板９１は配列された複数の電池モジュール１１に、両端部から圧縮する方向の力を加える。これにより、配列された電池モジュール１１を保持すると共に、各電池モジュールに適度な圧力を加える。
【００１９】
配列された複数の電池モジュール１１の反対側の端部にも、図示しない同様の拘束板が設けられている。両拘束板９１の間は、図示しない連結部材で連結されている。
【００２０】
図２は、本実施の形態における電池モジュールの側面図であり、図３は、同縦断面図であり、図４は、電極の縦断面図、図５は、電極の分解斜視図である。電池モジュール１１は、内部に電池セル１２を有している。電池セル１２は、電池ケース１３に収容されている。電池セル１２は、充放電可能な二次電池であれば特に限定されない。たとえば、ニッケル水素電池であってもよいし、リチウムイオン電池であってもよい。また、図２では、ひとつの電池ケース１３にひとつの電池セル１２を収容した場合を示したが、複数の電池セルを収容してもよい。本明細書において電池モジュールには、電池ケースの内部に複数の電池セルが設けられた場合と、電池ケースの内部にひとつの電池セルが設けられた場合の両方を含む。また、本明細書において電池セルとは、充放電可能な二次電池として機能しうる最小単位を意味する。
【００２１】
電池ケース１３は、電池ケース本体１３ａと蓋体１３ｂとで構成されている。強度を確保するために、電池ケース１３は、たとえば亜鉛メッキ処理された鋼板で形成する。電池ケース本体１３ａは、内部に空間を有し、上面のみが開放した箱状である。蓋体１３ｂは板状である。蓋体１３ｂには、正極と負極とをそれぞれ構成する一対の電極２１が取り付けられている。これらの電極２１は、電池ケース１３に収容された電池セル１２に電気的に接続されている。
【００２２】
図４および図５に示すように、電極２１は金属端子４１と、金属端子４１から先端が上向きに突出するボルト３１と、金属端子４１を蓋体１３ｂに固定するリベット５１とを有している。
【００２３】
金属端子４１は、蓋体１３ｂに固定される下片４１ａと、下片４１ａから直角に折れ曲がり、蓋体１３ｂから離れる方向に延びる接続片４１ｂと、接続片４１ｂに連続し下片４１ａと平行な上片４１ｃとを有している。下片４１ａおよび上片４１ｃには貫通孔が設けられている。下片４１ａの貫通孔をリベット５１が貫通し、上片４１ｃの貫通孔をボルト３１が貫通する。
【００２４】
ボルト３１の下端には拡大部３５が設けられている。拡大部３５は、ボルト３１の軸部より拡大して抜け止めを構成するものであり、平面視矩形に構成されている。ここでは、拡大部３５を平面視矩形に構成しているが、六角形などの他の多角形や、後述する当接部と係合するような凹凸形状など他の形状を採用してもよい。拡大部３５は、底面および側面を有している。拡大部３５の底面には、水平方向に延びる溝３６が設けられている。拡大部３５の底面の溝を省略し、平らに構成してもよい。
【００２５】
金属端子４１の下片４１ａと、蓋体１３ｂとの間には絶縁体４３が設けられている。絶縁体４３は、金属端子４１と蓋体１３ｂとを絶縁すると共に、蓋体１３ｂの貫通孔を密閉するガスケットとしても機能する。絶縁体４３は蓋体１３ｂの上面に沿う基板部４４と、基板部４４から上方向に突出し、ボルト３１を仮固定する脱落防止部４５とが設けられている。絶縁体４３は、絶縁できる材料であれば特に限定されないが、たとえば合成樹脂により構成することができる。ここでは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂またはナイロンを用いている。
【００２６】
絶縁体４３の基板部４４の下面には、蓋体１３ｂの貫通孔に挿入されるリング状の突出部４４ａが設けられている。基板部４４の上面には、金属端子４１の下片４１ａが配置されるが、基板部４４の外周には、金属端子４１の下片４１ａの外周を覆う周囲壁４４ｂが設けられている。金属端子４１の下片４１ａを周囲壁４４ｂで囲むことで、金属端子４１と蓋体１３ｂとの絶縁をより確実にしている。
【００２７】
絶縁体４３には、脱落防止部４５が上片４１ｃの下方に設けられている。脱落防止部４５は、基板部４４と一体に成型されている。脱落防止部４５は、ボルト３１の拡大部３５の下面の一部に向かって突出している。脱落防止部４５は、拡大部３５の下面に当接する水平当接面４５ａと、拡大部３５の側面に当接する垂直当接面４５ｂとを有している。
【００２８】
拡大部３５の下面が水平当接面４５ａに当接することで、拡大部３５が、金属端子４１の上片４１ｃから抜け落ちることが防止される。一方、拡大部３５の側面が、垂直当接面４５ｂに当接することで、ボルト３１が大きく傾斜することが防止される。垂直当接面４５ｂは省略することも可能である。また水平当接面４５ａは必ずしも水平でなくてもよく、ボルト３１の拡大部３５の形状に応じて種々の形状を採用し得る。
【００２９】
リベット５１の下端には、矩形金属板からなる台座部５２が設けられている。台座部５２には、図３に示すように、下向きに延びる端子７１が接続されており、端子７１は電池セル１２に電気的に接続されている。
【００３０】
台座部５２の上面と蓋体１３ｂとの間には、絶縁部材５８が配設されている。絶縁部材５８の外周部は垂下しており、台座部５２の外周を囲む。絶縁部材５８は、電池ケース１３の内部の環境において劣化しにくい樹脂材料などを用いる必要がある。ここでは、ＰＰＳ樹脂を用いている。
【００３１】
リベット５１の軸部外周に密着するように、リング状のガスケット５９が設けられている。ガスケット５９は、絶縁部材５８の貫通孔の内部に位置し、ガスケット５９の上面は蓋体１３ｂの貫通孔の周囲に当接する。これにより、電池ケース１３の密閉をより確実にする。ガスケットとしては、樹脂やゴムなどの材料を用いることができる。
【００３２】
電極２１を蓋体１３ｂに固定するときには、予めボルト３１を金属端子４１の上片４１ｃに挿入しておき、図５に示すような順序でリベット５１を挿入する。その状態でリベットの先端をかしめて拡大させ、電極２１を蓋体１３ｂに固定する。
【００３３】
このとき、ボルト３１は、金属端子４１に挿通されているだけであり固定はされていないが、ボルト３１の拡大部３５の下面が、脱落防止部４５の水平当接面４５ａに当接する。これによりボルト３１が、金属端子４１から脱落することが防止される。
【００３４】
したがってボルト３１を金属端子４１に圧入するなどの特別な工程を追加しなくても、電池モジュール１１が完成した状態から次工程までの間、ボルト３１が金属端子４１に保持された状態を維持することができる。
【００３５】
バッテリ装置１を製造するときには、複数の電池モジュール１１が配列され、電池モジュール１１の電極間を電気的に接続するバスバー８１をバスバー８１に設けられた貫通孔にボルト３１を挿入して取り付け、ボルト３１にナット３９を緊結することでバスバー８１が固定される。これらの工程において、ボルト３１は脱落防止部４５により保持されるので、金属端子４１から脱落することがない。
【００３６】
また、脱落防止部４５は、絶縁および密閉のための、基板部４４と一体に構成されているので、脱落防止部４５を取り付けるための工程が増加することもない。また、部品点数を増加させることもない。これらにより、ボルト３１を金属端子４１に容易に保持させることができる。
【００３７】
さらに、ボルト３１を金属端子４１に圧入する工程を排除できるので、圧入工程における金属端子４１の変形を防止することができる。これにより、ボルト３１の位置精度が向上し、バスバー８１の取り付けをスムーズに行なうことができる。
【００３８】
図６は、バッテリ装置の構造を示し、図１におけるVI−VI矢視断面図であり、図７は当接部の構造を示す斜視図である。上述のように、バッテリ装置１は平行に配列された複数の電池モジュール１１を有している。電池モジュール１１の相互の隙間には保持部材６１が配置されている。保持部材６１は、水平方向に延びる複数のリブ６３を有している。リブ６３の隙間は空気流路６２を構成し、空気流路６２には冷却風が供給される。冷却風は、電池モジュール１１の表面を冷却し、電池モジュール１１の熱を冷却する。このように、保持部材６１は、電池モジュール１１を冷却する機能を担保する。
【００３９】
保持部材６１の一方の表面およびリブ６３の先端は、電池モジュール１１の表面に当接している。保持部材６１は、電池モジュール１１の表面を押圧しながら、隣接する電池モジュールとの間隔を一定に保ち、複数の電池モジュール１１が相互にずれないように保持する。保持部材６１は、成型した樹脂により構成されている。保持部材６１は、樹脂などの絶縁体で構成されているので、これにより隣接する電池モジュールの間の絶縁性を確保することができる。
【００４０】
保持部材６１の上端には、ボルト３１の拡大部３５に当接する当接部６４が設けられている。当接部６４は、ボルト３１の拡大部３５に当接することで、ナット３９を緊結するときのボルト３１の回転を防止するものである。
【００４１】
図８は、図６におけるＡ部拡大図である。図７および図８に示すように、当接部６４は、ボルト３１の拡大部３５の側面に当接する垂直壁部６４ａと、拡大部３５の下面の溝３６に挿入される水平突出部６４ｂとを有している。
【００４２】
図８において、拡大部３５と、垂直壁部６４ａおよび水平突出部６４ｂとの間には隙間があるが、ナット３９を緊結するためにナットにトルクを与えると、それに伴って拡大部３５が回転する。このとき拡大部３５は、当接部６４の、垂直壁部６４ａおよび水平突出部６４ｂの一方または両方に当接し、共回りが阻止される。また、ボルト３１の拡大部３５は、平面視矩形であるので、平行に延びる一対の辺を有しているが、これらの辺がそれぞれ隣接する保持部材６１の対向する垂直壁部６４ｂに当接する。拡大部３５の二辺が当接することで、より大きなトルクに対応することができる。
【００４３】
なお、ボルト３１の共回りをより効果的に阻止するため、金属端子４１とボルト３１の拡大部３５との間の摩擦係数を増大させる摩擦安定剤を塗布しておくようにしてもよい。
【００４４】
図９は、電池モジュールの構造を示し、図１におけるIX−IX矢視断面図であり、図１０は、図９におけるｂ部拡大図である。上述のように、ボルト３１の拡大部３５の底面には溝３６が設けられているが、溝３６には、当接部６４の水平突出部６４ｂが位置している。ナット３９にトルクが加えられて拡大部３５が共回りを始めると、溝３６の内側面が水平突出部６４ｂの側面に当接する。
【００４５】
本実施の形態では、拡大部３５の側面に垂直壁部６４ａを当接するようにし、拡大部３５の底面の溝３６の内側面に水平突出部６４ｂを当接するようにしたので、強いトルクが加わった場合でもより確実にボルト３１の共周りを防止することができる。但し、当接部６４の構造は必要に応じて決定すればよく、垂直壁部６４ａのみを当接させてボルト３１の共回りを防止するようにしてもよい。
【００４６】
また、ナット３９に加わったトルクを保持部材６１に設けられた当接部６４で受けるので、金属端子６１に加わる力を軽減することができる。これにより金属端子６１の変形などの不具合を抑制することができる。なお、図８に示すように、保持部材６１の当接部６４には隣接する電極２１のボルト３１が当接するが、上述のように保持部材６１は絶縁性の材料で構成されているので、両電極２１の間の絶縁性を確保することができる。
【００４７】
ここでは、ボルト３１の拡大部３５を平面視矩形に形成し、その側面を垂直壁部６４ａに当接するようにしたが、ボルト３１の拡大部３５の周囲に凹凸を設け、その凹凸と係合するような形状の当接部を設けるようにしてもよい。
【００４８】
ここで、上述の脱落防止部４５を拡大部３５の側面に当接させて拡大部３５の回転を防止することも考えられる。しかし、脱落防止部４５が設けられた絶縁体４３は、図４に示すように、金属端子４１を固定するリベット５１により固定されている。そのため、脱落防止部４５を拡大部３５の側面に当接させてナットを緊結するトルクを脱落防止部４５に負担させると、そのトルクにより、絶縁体４３と金属端子４１とが共にリベット５１を中心に回転してしまう恐れがあり好ましくない。
【００４９】
本実施の形態においては、電池モジュール１１に隣接して配置される保持部材６１によりボルト３１の共回りを防止したので、ボルト３１にナット３９を緊結する工程においては、その力の一部を保持部材６１に担保させることができる。これにより、ナット３９を締め付けるときの電極２１に加わる力を軽減することができるので、電極２１の位置ずれや変形などの不具合を効果的に抑制することができる。
【００５０】
なお、上記の実施の形態においては、複数の電池モジュールを配列したバッテリ装置について説明したが、本発明は、ひとつの電池モジュールの両側に隣接して保持部材を配置したバッテリ装置にも適用できる。
【００５１】
（実施の形態２）
以下、この発明に基づいた実施の形態におけるバッテリ装置の構造について、図１１から図１６を参照しながら説明する。
【００５２】
図１１は、本実施の形態におけるバッテリ装置の構造を示す平面図である。図１１に示すように、バッテリ装置１０１は、複数の電池モジュール１１１を有している。図１１に示すバッテリ装置１０１では、電池モジュール１１１の主表面が相互に平行になるように２列に配列している。ここでは、電池モジュール１１１を２列に配列した例を示したが、１列であってもよいし、３列以上であってもよい。
【００５３】
各電池モジュール１１１は、正極および負極を構成する電極１２１をそれぞれ有している。隣接して配置された電池モジュール１１１の電極１２１は、相互にバスバー１８１で接続されている。バスバー１８１は、板状の金属で構成されている。
【００５４】
配列された複数の電池モジュール１１１の端部には拘束板１９１が設けられている。拘束板１９１は配列された複数の電池モジュール１１１に、両端部から圧縮する方向の力を加える。これにより、配列された電池モジュール１１１を保持すると共に、各電池モジュールに適度な圧力を加える。
【００５５】
配列された複数の電池モジュール１１１の反対側の端部にも、図示しない同様の拘束板が設けられている。両拘束板１９１の間は、図示しない連結部材で連結されている。
【００５６】
図１２は、本実施の形態における電池モジュールの側面図であり、図１３は、同縦断面図であり、図１４は、電極の縦断面図、図１５は、電極の分解斜視図、図１６は、図１４におけるXVI−XVI矢視断面図である。
【００５７】
電池モジュール１１１は、内部に電池セル１１２を有している。電池セル１１２は、電池ケース１１３に収容されている。電池セル１１２は、充放電可能な二次電池であれば特に限定されない。たとえば、ニッケル水素電池であってもよいし、リチウムイオン電池であってもよい。
【００５８】
また、図１２では、ひとつの電池ケース１１３にひとつの電池セル１１２を収容した場合を示したが、複数の電池セルを収容してもよい。本明細書において電池モジュールには、電池ケースの内部に複数の電池セルが設けられた場合と、電池ケースの内部にひとつの電池セルが設けられた場合の両方を含む。
【００５９】
電池ケース１１３は、電池ケース本体１１３ａと蓋体１１３ｂとで構成されている。強度を確保するために、電池ケース１１３は、たとえば亜鉛メッキ処理された鋼板で形成する。電池ケース本体１１３ａは、内部に空間を有し、上面のみが開放した箱状である。蓋体１１３ｂは板状である。本実施の形態の蓋体１１３ｂには、レーストラック状の貫通孔１１４ａが設けられている。貫通孔１１４ａの周囲には、孔の周囲をリブ状に折り曲げるバーリング加工により、下向きに突出したバーリング部１１４ｂが設けられている。バーリング部１１４ｂは、貫通孔１１４ａの外周の全周に亙るように設けられている。
【００６０】
蓋体１１３ｂには、正極と負極とをそれぞれ構成する一対の電極１２１が取り付けられている。これらの電極１２１は、電池ケース１１３に収容された電池セル１１２に電気的に接続されている。
【００６１】
図１４および図１５に示すように、電極１２１は金属端子１４１と、金属端子１４１から先端が上向きに突出するボルト１３１と、金属端子１４１の基部を蓋体１１３ｂに固定する貫通固着具としてのリベット１５１とを有している。ここで、貫通固着具とは、複数の固定対象物を貫通し、貫通した複数の固定対象を相互に固定するような部品を意味する。これに含まれるものとしては、ここで用いているリベットの他、ボルトおよびナットの組み合わせなどが挙げられる。
【００６２】
金属端子１４１は、金属端子１４１の基部を構成し蓋体１１３ｂに固定される下片１４１ａと、下片１４１ａから直角に折れ曲がり、蓋体１１３ｂから離れる方向に延びる接続片１４１ｂと、接続片１４１ｂに連続し下片１４１ａと平行な上片１４１ｃとを有している。下片１４１ａにはレーストラック状の貫通孔４２ａが設けられている。上片１４１ｃには円形の貫通孔１４２ｃが設けられている。下片１４１ａの貫通孔をリベット１５１が貫通し、上片１４１ｃの貫通穴をボルト１３１が貫通する。
【００６３】
なお、本明細書において、レーストラック状とは、同一半径を有し向い合う一対の半円を、一対の平行な直線で接続した形状を意味する。
【００６４】
下片１４１ａの貫通孔４２ａは、必ずしもレーストラック状に形成しなくてもよく、詳しくは後述するが、たとえば楕円形の他、三角形や長方形などの多角形でもよい。ここで、貫通孔４２ａの形状は、貫通するリベット１５１の対応する部分と略同一の断面形状とする必要がある。
【００６５】
ボルト１３１の下端には拡大部１３５が設けられている。拡大部１３５は、ボルト１３１の軸部より拡大して抜け止めを構成するものであり、平面視矩形に構成されている。ここでは、拡大部１３５を平面視矩形に構成しているが、六角形などの他の多角形や凹凸形状など他の形状を採用してもよい。拡大部１３５は、底面および側面を有している。拡大部１３５の底面は平らに構成されている。
【００６６】
金属端子１４１の下片１４１ａと、蓋体１１３ｂとの間には絶縁体１４３が設けられている。絶縁体１４３は、金属端子１４１と蓋体１１３ｂとを絶縁すると共に、蓋体１１３ｂの貫通孔を密閉するガスケットとしても機能する。絶縁体１４３は蓋体１１３ｂの上面に沿う基板部１４４と、基板部１４４から上方向に突出し、ボルト１３１を仮固定する脱落防止部１４５とが設けられている。絶縁体１４３は、絶縁できる材料であれば特に限定されないが、たとえば合成樹脂により構成することができる。ここでは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂またはナイロンを用いている。
【００６７】
絶縁体１４３の基板部１４４の所定位置にはリベット１５１が貫通する貫通孔１４６が設けられている。ここでは、貫通孔１４６は、リベット１５１の断面形状に対応した、レーストラック状の形状としている。
【００６８】
基板部１４４の下面には、蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａに挿入されるレーストラック状の突出部１４４ａが設けられている。突出部１４４ａの内周面は、リベット１５１の外周面に接触する。
【００６９】
基板部１４４の上面には、金属端子１４１の下片１４１ａが配置されるが、基板部１４４の外周には、金属端子１４１の下片１４１ａの外周を覆う周囲壁１４４ｂが設けられている。金属端子１４１の下片１４１ａを周囲壁１４４ｂで囲むことで、金属端子１４１と蓋体１１３ｂとの絶縁をより確実にしている。
【００７０】
絶縁体１４３には、脱落防止部１４５が上片１４１ｃの下方に設けられている。脱落防止部１４５は、基板部１４４と一体に成型されている。脱落防止部１４５は、ボルト１３１の拡大部１３５の下面の一部に向かって突出している。脱落防止部１４５は、拡大部１３５の下面に当接する水平当接面１４５ａと、拡大部１３５の側面に当接する垂直当接面１４５ｂとを有している。
【００７１】
拡大部１３５の下面が水平当接面１４５ａに当接することで、拡大部１３５が、金属端子１４１の上片１４１ｃから抜け落ちることが防止される。一方、拡大部１３５の側面が、垂直当接面１４５ｂに当接することで、ボルト１３１が大きく傾斜することが防止される。垂直当接面１４５ｂは省略することも可能である。また水平当接面１４５ａは必ずしも水平でなくてもよく、ボルト１３１の拡大部１３５の形状に応じて種々の形状を採用し得る。
【００７２】
リベット１５１の下端には、矩形金属板からなる台座部１５２が設けられている。台座部１５２には、図１３に示すように、下向きに延びる端子１７１が接続されており、端子１７１は電池セル１１２に電気的に接続されている。
【００７３】
台座部１５２の上面と蓋体１１３ｂの下面との間には、絶縁部材１５８が配設されている。絶縁部材１５８の外周部は垂下しており、台座部１５２の外周を囲む。絶縁部材１５８は、電池ケース１１３の内部の環境において劣化しにくい樹脂材料などを用いる必要がある。ここでは、ＰＰＳ樹脂を用いている。
【００７４】
リベット１５１の軸部外周に密着するように、レーストラック状のガスケット１５９が設けられている。ガスケット１５９は、絶縁部材１５８の貫通孔の内部に位置し、ガスケット１５９の上面は蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａから垂下した、バーリング部１１４ｂの先端と、絶縁体１４３の基板部１４４の下面に設けられた突出部１４４ａの先端とに密着している。これにより、電池ケース１１３の密閉をより確実にすることができる。ガスケットとしては、樹脂やゴムなどの材料を用いることができる。
【００７５】
電極１２１を蓋体１１３ｂに固定するときには、予めボルト１３１を金属端子１４１の上片１４１ｃに挿入しておき、図１５に示すような順序でリベット１５１を挿入する。その状態でリベット１５１の先端をかしめて拡大させ、電極１２１を蓋体１１３ｂに固定する。
【００７６】
このとき、ボルト１３１は、金属端子１４１に挿通されているだけであり固定はされていないが、ボルト１３１の拡大部１３５の下面が、脱落防止部１４５の水平当接面１４５ａに当接する。これによりボルト１３１が、金属端子１４１から脱落することが防止される。
【００７７】
したがってボルト１３１を金属端子１４１に圧入するなどの特別な工程を追加しなくても、電池モジュール１１１が完成した状態から次工程までの間、ボルト１３１が金属端子１４１に保持された状態を維持することができる。
【００７８】
バッテリ装置１０１を製造するときには、複数の電池モジュール１１１が配列され、電池モジュール１１１の電極間を電気的に接続するバスバー１８１をバスバー１８１に設けられた貫通孔にボルト１３１を挿入して取り付け、ボルト１３１にナット１３９を緊結することでバスバー１８１が固定される。これらの工程において、ボルト１３１は脱落防止部１４５により保持されるので、金属端子１４１から脱落することがない。
【００７９】
また、脱落防止部１４５は、絶縁および密閉のための基板部１４４と一体に構成されているので、脱落防止部１４５を取り付けるための工程が増加することもない。また、部品点数を増加させることもない。これらにより、ボルト１３１を金属端子１４１に容易に保持させることができる。
【００８０】
さらに、ボルト１３１を金属端子１４１に圧入する工程を排除できるので、圧入工程における金属端子１４１の変形を防止することができる。これにより、ボルト３１の位置精度が向上し、バスバー８１の取り付けをスムーズに行なうことができる。
【００８１】
本実施の形態においては、リベット１５１を軸方向に直角な断面の形状がレーストラック状となる形状に構成し、リベット１５１が貫通する蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａおよび金属端子１４１の貫通孔１４２ａもレーストラック状に構成した。図１６に示すように、リベット１５１の側面の平面部分が蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａの直線部分に絶縁体１４３を介して接触することにより、リベット１５１の蓋体１１３ｂに対する回転が阻止される。また、リベット１５１の平面部分と金属端子１４１の貫通孔１４２ａの直線部分とが接触することにより金属端子１４１のリベット１５１に対する回転が阻止される。これらの作用により、金属端子１４１の蓋体１１３ｂに対する回転が阻止される。
【００８２】
その結果、ボルト１３１にバスバーを連結する際、ボルト１３１に締め付けトルクが加わり、そのトルクにより金属端子１４１にリベット１５１を回転軸とするトルクが発生した場合でも、金属端子１４１およびリベット１５１が回転することを阻止することができる。これにより、リベット１５１が回転してリベット１５１に台座部１５２を介して接続された端子１７１が変形することや、端子１７１と台座部１５２との間で接触不良が発生するなどの不具合の発生を防止することができる。
【００８３】
また、本実施の形態によると、リベット１５１、蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａ、および、金属端子１４１の貫通孔１４２ａの形状を所定の形状とするのみでこのような機能を達成することができる。すなわち、追加の構造物を設けることなくこの機能を達成することができる。
【００８４】
さらに、本実施の形態においては、蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａの周囲を下向きに屈曲させて環状のリブを形成する、バーリング加工が施されているので、リベット１５１からの力をこのバーリング部１１４ｂの内周面のより広い面積により確実に受けることができる。これによりリベット１５１の回転を阻止する効果がより確実なものとなる。
【００８５】
本実施の形態においては、リベット１５１の断面形状、蓋体１１３ｂの貫通孔１１４ａ、および、金属端子１４１の貫通孔１４２ａの形状をいずれもレーストラック状としたが、必ずしもそうする必要はなく、円形以外の形状であれば、回転を阻止する効果を得ることができる。たとえば、長方形状やその他の多角形状としてもよい。
【００８６】
ただし、加工の容易性や、電池ケースの密閉性を考慮すると、レーストラック状または楕円形とすることが好ましい。
【００８７】
また、本実施の形態においては、金属端子１４１を、リベット１５１をかしめることにより接続する例を示したが、接続する器具はリベットに限定されるものではない。たとえば、ボルトとナットにより構成しても良い。この場合には、ボルトの蓋体１１３ｂおよび金属端子１４１を貫通する部分のみを円形以外の形状として、ボルトのねじ部は円柱状としても良い。
【００８８】
なお、実施の形態２においても、実施の形態１に記載された、拡大部１３５に当接してボルト１３１の回転を妨げるための当接部６４を保持部材６１に設けても良い。その他、実施の形態１に記載された構造と、実施の形態２に記載された構造とは、適宜組み合わせることが可能である。
【００８９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】この発明に基づいた実施の形態１におけるバッテリ装置の構造を示す平面図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態１における電池モジュールの側面図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態１における電池モジュールの縦断面図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態１における電極の縦断面図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態１における電極の分解斜視図である。
【図６】この発明に基づいた実施の形態１におけるバッテリ装置の構造を示し、図１におけるVI−VI矢視断面図である。
【図７】この発明に基づいた実施の形態１における当接部の構造を示す斜視図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態１における電極の構造を示し、図６におけるＡ部拡大図である。
【図９】この発明に基づいた実施の形態１における電極の構造を示し、図１におけるIX−IX矢視断面図である。
【図１０】この発明に基づいた実施の形態１における電極の構造を示し、図９におけるｂ部拡大図である。
【図１１】この発明に基づいた実施の形態２におけるバッテリ装置の構造を示す平面図である。
【図１２】この発明に基づいた実施の形態２における電池モジュールの側面図である。
【図１３】この発明に基づいた実施の形態２における電池モジュールの縦断面図である。
【図１４】この発明に基づいた実施の形態２における電極の縦断面図である。
【図１５】この発明に基づいた実施の形態２における電極の分解斜視図である。
【図１６】図１４におけるXVI−XVI矢視断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１，１０１  バッテリ装置、１１，１１１  電池モジュール、１２，１１２  電池セル、１３，１１３  電池ケース、１３ａ，１１３ａ  電池ケース本体、１３ｂ，１１３ｂ  蓋体、２１，１２１  電極、３１，１３１  ボルト、３５，１３５  拡大部、３６，１３６  溝、３９，１３９  ナット、４１，１４１  金属端子、４１ａ，１４１ａ  下片、４１ｂ，１４１ｂ  接続片、４１ｃ，１４１ｃ  上片、４３，１４３  絶縁体、４４，１４４  基板部、４４ａ，１４４ａ  突出部、４４ｂ，１４４ｂ  周囲壁、４５，１４５  脱落防止部、４５ａ，１４５ａ  水平当接面、４５ｂ，１４５ｂ  垂直当接面、５１，１５１  リベット、５２，１５２  台座部、５８，１５８  絶縁部材、５９，１５９  ガスケット、６１  保持部材、６２  空気流路、６３  リブ、６４  当接部、６４ａ  垂直壁部、６４ｂ  水平突出部、７１，１７１  端子、８１，１８１  バスバー、９１，１９１  拘束板、１４２ａ，１４２ｃ，１４６  貫通孔。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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