(57)【要約】  組電池（１００）は、扁平面（１５６）を有する電池セル（１５０）と、電池セル（１５０）を保持するセルホルダ（１２０）と、電池セル（１５０）を収容し、セルホルダ（１２０）に係合する下部ケース（１１０）とを備える。セルホルダ（１２０）は、下部ケース（１１０）に当接する当接部（１２９）を有する。下部ケース（１１０）は、セルホルダ（１２０）に当接する当接部（１１９）を有する。セルホルダ（１２０）及び下部ケース（１１０）の当接部（１２９、１１９）は、扁平面（１５６）の変位に応じて生じる変位を互いに規制するように構成される。
2018117126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平面を有する電池セルと、
前記電池セルを保持するセルホルダと、
前記電池セルを収容し、前記セルホルダに係合する下部ケースと
を備え、
前記セルホルダは、前記下部ケースに当接する当接部を有し、
前記下部ケースは、前記セルホルダに当接する当接部を有し、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部は、前記電池セルの扁平面の変位に応じて生じる変位を互いに規制するように構成される、
組電池。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池において、
前記電池セルは、キャップ面と、前記扁平面を介して前記キャップ面と対向する背面とをさらに有し、
前記セルホルダ及び前記下部ケースそれぞれの当接部は、前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置し、
前記セルホルダの当接部は、前記下部ケースの当接部の外側に当接する、
組電池。
【請求項３】
請求項１に記載の組電池において、
前記下部ケースの当接部は、係合爪を有し、
前記セルホルダの当接部は、係合孔を有し、
前記セルホルダの当接部は、前記下部ケースの当接部の外側に当接する、
組電池。
【請求項４】
請求項１に記載の組電池において、
前記電池セルは、キャップ面と、前記扁平面を介して前記キャップ面と対向する背面とをさらに有し、
前記セルホルダ及び前記下部ケースそれぞれの当接部は、前記扁平面の中央より前記背面の側に位置し、
前記下部ケースの当接部は、前記セルホルダの当接部の外側に当接する、
組電池。
【請求項５】
請求項１に記載の組電池において、
前記セルホルダの当接部は、係合爪を有し、
前記下部ケースの当接部は、係合孔を有し、
前記下部ケースの当接部は、前記セルホルダの当接部の外側に当接する、
組電池。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項７】
請求項１乃至５いずれか一項に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部より厚い、組電池。
【請求項８】
請求項６に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部より厚い、組電池。
【請求項９】
請求項１乃至５いずれか一項に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部をガイドする構造を有する、組電池。
【請求項１０】
請求項６に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部をガイドする構造を有する、組電池。
【請求項１１】
請求項７に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部をガイドする構造を有する、組電池。
【請求項１２】
請求項８に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部をガイドする構造を有する、組電池。
【請求項１３】
請求項１乃至５いずれか一項に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項１４】
請求項６に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項１５】
請求項７に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項１６】
請求項８に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項１７】
請求項９に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項１８】
請求項１０に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項１９】
請求項１１に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【請求項２０】
請求項１２に記載の組電池において、
前記電池セルと外部回路との間を接続する又は切断するリレーをさらに備え、
前記セルホルダの当接部が前記扁平面の中央より前記キャップ面の側に位置する場合、前記リレーは、前記セルホルダに締結される、組電池。
【発明の詳細な説明】
【関連出願へのクロスリファレンス】
【０００１】
本出願は、日本国特許出願２０１６−２４５６７４号（２０１６年１２月１９日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、組電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、複数の電池を筐体等の部材に収容した組電池が知られている。例えば、特許文献１には、電池を収容する複数の部材が平坦な側面同士で当接して、電池の収容部材となる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０１３７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池を収容する複数の部材が平坦な側面同士で当接する場合、電池の収容部材に対して加わる力によって、各部材間に隙間が生じるおそれがある。各部材間の隙間は、収容部材の防塵性能又は防水性能を低下させうる。【０００６】
かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、より高い防塵性能又は防水性能を有しうる収容部材を備える組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、第１の観点に係る組電池は、
扁平面を有する電池セルと、
前記電池セルを保持するセルホルダと、
前記電池セルを収容し、前記セルホルダに係合する下部ケースと
を備え、
前記セルホルダは、前記下部ケースに当接する当接部を有し、
前記下部ケースは、前記セルホルダに当接する当接部を有し、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部は、前記電池セルの扁平面の変位に応じて生じる変位を互いに規制するように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
第１の観点に係る組電池によれば、収容部材がより高い防塵性能又は防水性能を有しうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る組電池の外観斜視図である。
【図２】図１の組電池を含む電源システムの概略を示す機能ブロック図である。
【図３】図１の組電池に収容される電池セルの配置を示す図である。
【図４】図３の電池セルが下部ケース及びセルホルダに収容された状態を示す図である。
【図５】セル間バスバの構造を示す図である。
【図６】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図７】センサ基板が取り付けられた組電池の正面図である。
【図８】ＢＡＴケースと補機台座２００とが取り付けられた組電池を示す図である。
【図９】リレーとＭＯＳ基板とＢＭＳ基板とが取り付けられた組電池を示す図である。
【図１０】ＢＭＳ基板の構造を示す図である。
【図１１】図１の組電池の分解斜視図である。
【図１２Ａ】下部ケースとセルホルダとが当接する構成の一例を示す断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの破線囲み部の拡大図である。
【図１３】下部ケースとセルホルダとが当接する構成の比較例を示す断面図である。
【図１４】図１２Ｂのセルホルダの当接部の変形例を示す断面図である。
【図１５】図１２Ｂのセルホルダの当接部の変形例を示す断面図である。
【図１６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】図１６の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示に係る一実施形態について、図面を参照して説明する。図面は、模式的なものである。図面上の寸法又は比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。各図面における各構成部の描写は、部分的に簡略化されることがある。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る組電池１００の外観斜視図である。組電池１００は、上部ケース３００と、下部ケース１１０と、セルホルダ１２０と、ＢＡＴケース５００と、ガス排出管６００とを備える。下部ケース１１０は、収容ケースともいう。セルホルダ１２０は、ホルダともいう。組電池１００は、略直方体形状である。Ｘ軸の正の方向に向く面は、組電池１００の第１側面ともいう。Ｘ軸の負の方向に向く面は、組電池１００の第２側面ともいう。Ｚ軸の正の方向に向く面は、組電池１００の上面ともいう。上面の反対側に対応するＺ軸の負の方向に向く面は、組電池１００の底面ともいう。Ｙ軸の負の方向を向く面は、組電池１００の前面ともいう。前面の反対側に対応するＹ軸の正の方向を向く面は、組電池１００の背面ともいう。組電池１００の各面の名称は、下部ケース１１０、セルホルダ１２０及びＢＡＴケース５００の各面を示す名称として適用されうる。
【００１２】
下部ケース１１０と、セルホルダ１２０と、ＢＡＴケース５００とは、係合部材１８０によって、第１側面の側で互いに係合される。下部ケース１１０と、セルホルダ１２０と、ＢＡＴケース５００とは、係合部材１８０によって、第２側面の側でも互いに係合される。下部ケース１１０と、セルホルダ１２０と、ＢＡＴケース５００とが係合された部材は、電池ケースともいう。電池ケースには、後述する電池セル１５０（図３参照）が収容される。
【００１３】
下部ケース１１０と、セルホルダ１２０と、ＢＡＴケース５００とは、例えば、ＰＢＴ（Poly-Butylene Terephthalate）等の樹脂により構成されてよい。
【００１４】
上部ケース３００は、上面と第１側面とが接続する辺の一部に、凹部３０１及び凹部３０２を有する。上部ケース３００は、前面と上面とが接続する辺の一部に、凹部３０３を有する。組電池１００は、凹部３０１、凹部３０２及び凹部３０３に、それぞれＳＳＧ端子２５０、ＬＯＡＤ端子２６０及びＧＮＤ端子２７０を備える。
【００１５】
上部ケース３００は、第１側面に開口３０４を有する。組電池１００は、開口３０４に、コネクタ３１０を備える。
【００１６】
上部ケース３００は、例えば、ＰＢＴ（Poly-Butylene Terephthalate）等の樹脂により構成されてよい。
【００１７】
ガス排出管６００は、電池セル１５０から排出されるガスを通過させて、ガスを電池ケースの外部に排出する。ガス排出管６００は、例えば、金属製のチューブであってよい。
【００１８】
本実施形態において、組電池１００は、内燃機関を備えた車両、又は内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリッド車両等の車両に搭載されて使用されると仮定する。組電池１００は、例えば、車両の座席の下に搭載されてよい。組電池１００は、例えば、車両のセンターコンソールに搭載されてよい。組電池１００は、車両用に限られず、他の用途で用いられてよい。
【００１９】
図２は、図１に示す組電池１００を含む電源システム４００の概略を示す機能ブロック図である。電源システム４００は、組電池１００と、オルタネータ４１０と、スタータ４２０と、第２の二次電池４３０と、負荷４４０と、スイッチ４５０と、制御部４６０とを備える。組電池１００は、下部ケース１１０に収容される第１の二次電池１３０を含む。第１の二次電池１３０、オルタネータ４１０、スタータ４２０、第２の二次電池４３０及び負荷４４０は、並列に接続される。
【００２０】
組電池１００は、ＭＯＳＦＥＴ２１０（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）と、リレー２２０と、センサ２３０とを備える。組電池１００は、ヒュージブルリンク２４０と、第１の二次電池１３０と、ＢＭＳ１４０（Battery Management System）とをさらに備える。ＢＭＳ１４０は、バッテリコントローラともいう。組電池１００は、ＳＳＧ端子２５０と、ＬＯＡＤ端子２６０と、ＧＮＤ端子２７０とをさらに備える。
【００２１】
リレー２２０と、第１の二次電池１３０と、ヒュージブルリンク２４０と、ＧＮＤ端子２７０とは、この順で直列に接続される。リレー２２０は、ＭＯＳＦＥＴ２１０とＳＳＧ端子２５０とに電気的に接続される。ＳＳＧ端子２５０は、オルタネータ４１０に電気的に接続される。ＭＯＳＦＥＴ２１０は、ＬＯＡＤ端子２６０を介して、第２の二次電池４３０及び負荷４４０に直列に接続される。ＧＮＤ端子２７０は、接地される。
【００２２】
センサ２３０は、第１の二次電池１３０に電気的に接続される。ＢＭＳ１４０は、センサ２３０に通信可能に接続される。ＢＭＳ１４０は、電源システム４００の制御部４６０に、通信可能に接続される。ＢＭＳ１４０は、ＭＯＳＦＥＴ２１０と、リレー２２０と、センサ２３０とに、通信可能に接続される。センサ２３０の機能を実行する回路は、センサ基板２３１（図７参照）に実装される。
【００２３】
リレー２２０は、第１の二次電池１３０を、電源システム４００における組電池１００外の各構成要素と並列に接続する、又は、各構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。組電池１００外の電源システム４００の各構成要素は、外部回路ともいう。
【００２４】
センサ２３０は、適宜な構造を有し、適宜な方式で第１の二次電池１３０を含む回路に流れる電流、又は、第１の二次電池１３０を含む回路に印加される電圧を測定する。
【００２５】
ヒュージブルリンク２４０は、ヒューズ本体と、ヒューズ本体を収容保持する絶縁樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆う絶縁樹脂製のカバーとにより構成され、過電流が生じた場合に溶断する。
【００２６】
第１の二次電池１３０は、電池セル１５０（図３参照）のアセンブリにより構成される。第１の二次電池１３０を構成する電池セル１５０は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池であってよい。第１の二次電池１３０は、正極側でリレー２２０に電気的に接続される。第１の二次電池１３０は、負極側でヒュージブルリンク２４０に電気的に接続される。ヒュージブルリンク２４０は、ＧＮＤ端子２７０を介して接地される。
【００２７】
ＭＯＳＦＥＴ２１０は、第２の二次電池４３０及び負荷４４０を、電源システム４００における他の構成要素と並列に接続する、又は、他の構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。組電池１００は、ＭＯＳＦＥＴ２１０を備えないこともある。ＭＯＳＦＥＴ２１０は、ＭＯＳ基板２１２（図９参照）に実装される。
【００２８】
ＢＭＳ１４０は、センサ２３０から、第１の二次電池１３０の電流又は電圧等の測定結果を取得する。ＢＭＳ１４０は、測定結果に基づいて、第１の二次電池１３０の状態を推定する。ＢＭＳ１４０は、例えば第１の二次電池１３０の充電率等を推定する。充電率は、ＳＯＣ（State Of Charge）ともいう。ＢＭＳ１４０の機能を実行する回路は、ＢＭＳ基板１４１（図９及び図１０参照）に実装される。
【００２９】
オルタネータ４１０は、発電機であって、車両のエンジンに機械的に接続される。オルタネータ４１０は、エンジンの駆動によって発電を行う。オルタネータ４１０がエンジンの駆動によって発電した電力は、レギュレータで出力電圧を調整されて、第１の二次電池１３０、第２の二次電池４３０及び負荷４４０に供給され得る。オルタネータ４１０は、車両の減速時等に回生によって発電可能である。オルタネータ４１０が回生発電した電力は、第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０の充電に使用されうる。
【００３０】
スタータ４２０は、例えばセルモータを含んで構成されうる。スタータ４２０は、第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０の少なくとも一方からの電力供給を受けて、車両のエンジンを始動させる。
【００３１】
第２の二次電池４３０は、例えば鉛蓄電池により構成されうる。第２の二次電池４３０は、負荷４４０に電力を供給する。
【００３２】
負荷４４０は、例えば車両に備えられたオーディオ、エアコンディショナ、及びナビゲーションシステム等を含みうる。負荷４４０は、供給された電力を消費して動作する。負荷４４０は、エンジン駆動の停止中に第１の二次電池１３０から電力供給を受けて動作し、エンジン駆動中にオルタネータ４１０及び第２の二次電池４３０から電力供給を受けて動作する。
【００３３】
スイッチ４５０は、スタータ４２０と直列に接続される。スイッチ４５０は、スタータ４２０を他の構成要素と並列に接続する、又は、他の構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。
【００３４】
制御部４６０は、電源システム４００の全体の動作を制御する。制御部４６０は、例えば車両のＥＣＵ（Electric Control Unit又はEngine Control Unit）により構成されてよい。制御部４６０は、スイッチ４５０及びＢＭＳ１４０に、通信可能に接続される。制御部４６０は、ＢＭＳ１４０を介して、ＭＯＳＦＥＴ２１０及びリレー２２０に、通信可能に接続される。制御部４６０は、スイッチ４５０、ＭＯＳＦＥＴ２１０及びリレー２２０の動作をそれぞれ制御する。制御部４６０は、各構成要素を制御することによって、オルタネータ４１０、第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０による電力供給、並びに第１の二次電池１３０及び第２の二次電池４３０の充電を行う。
【００３５】
図３は、組電池１００に収容される電池セル１５０の配置を示す斜視図である。本実施形態に係る組電池１００は、５個の電池セル１５０−１〜５を収容する。組電池１００に収容される電池セル１５０の数量は、５つに限られない。組電池１００に収容される電池セル１５０の数量は、電池セル１５０の最大出力及び車両等の被駆動機器が消費する電力等に応じて、適宜決定されうる。
【００３６】
電池セル１５０は、６つの面を有する略直方体形状である。電池セル１５０の６つの面のうち２つの面は、他の４つの面よりも大きい面積を有する。電池セル１５０の面のうち比較的面積の大きい２つの面は、扁平面１５６ともいう。電池セル１５０は、扁平面１５６がＺ軸の正の方向及び負の方向に向くように配置される。言い換えれば、電池セル１５０は、扁平面１５６が組電池１００の上面及び底面に略平行となるように配置される。電池セル１５０の面のうち、Ｘ軸の正の方向及び負の方向に向く面は、側面１５７ともいう。扁平面１５６は、側面１５７より広い。
【００３７】
本実施形態に係る組電池１００において、電池セル１５０は、２段と３段とに分けてＺ軸方向に積層される。２段に積層された電池セル１５０は、Ｘ軸の正の方向の側に配置される。３段に積層された電池セル１５０は、Ｘ軸の負の方向の側に配置される。電池セル１５０が積層される数量は、組電池１００に収容される電池セル１５０の数量に応じて、適宜変更されうる。積層される電池セル１５０の間には、電池セル１５０間の絶縁をとるための絶縁シート１５５（図１１参照）が配置される。
【００３８】
電池セル１５０のＹ軸の負の方向の側の面は、キャップ面１５１ともいう。電池セル１５０は、キャップ面１５１が組電池１００の前面の側に向くように配置される。電池セル１５０は、キャップ面１５１に、正極端子１５２と、負極端子１５３と、安全弁１５４とを備える。キャップ面１５１は、長辺と短辺とを有する略長方形状である。正極端子１５２及び負極端子１５３は、キャップ面１５１の長辺方向の両端付近に設けられる。正極端子１５２及び負極端子１５３は、電池セル１５０から電力を出力する電極である。正極端子１５２及び負極端子１５３をまとめて電極端子ともいう。
【００３９】
安全弁１５４は、正極端子１５２と負極端子１５３との間に設けられる。安全弁１５４は、電池セル１５０内部で発生するガスによって、電池セル１５０内部の圧力が所定圧力以上になった場合にガスを外部に排出するために開く。電池セル１５０内部の圧力は、電池セル１５０が経年劣化した場合又は熱暴走した場合等に、所定圧力以上になりうる。所定圧力は、電池セル１５０の仕様に応じて、適宜定められうる。
【００４０】
図４は、電池セル１５０が下部ケース１１０及びセルホルダ１２０に収容された状態を示す図である。下部ケース１１０は、セルホルダ１２０と係合される端部において、上面の側に、係合孔１１５を有する。下部ケース１１０は、セルホルダ１２０と係合される端部において、図示されていない底面の側にも、係合孔１１５を有する。係合孔１１５は、後述の当接部１１９（図１２Ａ及び図１２Ｂ等参照）に形成されている。一方、セルホルダ１２０は、下部ケース１１０と係合される端部において、上面の側に、係合爪１２８を有する。セルホルダ１２０は、下部ケース１１０と係合される端部において、図示されていない底面の側にも、係合爪１２８を有する。係合爪１２８は、後述の当接部１２９（図１２Ａ及び図１２Ｂ等参照）に形成されている。係合孔１１５及び係合爪１２８とは、上面の側及び底面の側それぞれで互いに嵌合することによって、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０を係合する。
【００４１】
図４において、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０は、係合孔１１５が係合爪１２８の外側に位置するように構成される。両者を係合させるという観点において、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０は、係合孔１１５が係合爪１２８の内側に位置するように、構成されてよい。係合孔１１５と係合爪１２８とは、交換されてよい。つまり、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０は、係合孔１１５がセルホルダ１２０に設けられ、且つ、係合爪１２８が下部ケース１１０に設けられるように構成されてもよい。
【００４２】
組電池１００は、第１側面の側に、係合部材１８０を備える。組電池１００は、図示されていない第２側面の側にも、係合部材１８０を備える。下部ケース１１０及びセルホルダ１２０はそれぞれ、第１側面の側に凸部１１２及び凸部１２２を有する。下部ケース１１０及びセルホルダ１２０はそれぞれ、図示されていない第２側面の側にも、凸部１１２及び凸部１２２を有する。係合部材１８０は、凸部１１２と、凸部１２２とを挟持することによって、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とを係合する。係合部材１８０は、例えばクリップ等の弾性部材であってよい。
【００４３】
セルホルダ１２０は、上面の側に、ＢＡＴケース５００と係合されるための係合孔１２５を有する。セルホルダ１２０は、図示されていない底面の側にも、係合孔１２５を有する。
【００４４】
組電池１００は、セルホルダ１２０の側に、セル間バスバ１６０−１〜４と、総プラス端子バスバ１６４と、総マイナス端子バスバ１６５とを備える。セル間バスバ１６０−１〜４は、まとめてセル間バスバ１６０ともいう。セル間バスバ１６０と、総プラス端子バスバ１６４と、総マイナス端子バスバ１６５とは、まとめてバスバともいう。バスバは、電池セル１５０の電極端子に電気的に接続される。バスバは、電池セル１５０の電極端子に溶接されてよい。バスバは、電池セル１５０の電極端子に、圧着等の他の方法で電気的に接続されてもよい。
【００４５】
セル間バスバ１６０は、電池セル１５０の正極端子１５２と、他の電池セル１５０の負極端子１５３とを電気的に接続する。例えば、セル間バスバ１６０−１は、電池セル１５０−１の正極端子１５２と、電池セル１５０−２の負極端子１５３とを電気的に接続する。セル間バスバ１６０−４は、電池セル１５０−４の正極端子１５２と、電池セル１５０−５の負極端子１５３とを電気的に接続する。セル間バスバ１６０−２及び３は、他のセル間バスバ１６０と同様に、電池セル１５０の電極端子を電気的に接続する。総プラス端子バスバ１６４は、電池セル１５０−５の正極端子１５２に、電気的に接続される。総マイナス端子バスバ１６５は、電池セル１５０−１の負極端子１５３に、電気的に接続される。バスバは、総プラス端子バスバ１６４と総マイナス端子バスバ１６５との間で、電池セル１５０を直列に接続する。
【００４６】
図５は、セル間バスバ１６０の構造を示す図である。セル間バスバ１６０は、凸部１６１と、端子接続部１６２と、センサ取付端子１６３とを備える。セル間バスバ１６０は、例えば銅又はアルミニウム等の導電性の金属で構成されてよい。
【００４７】
セル間バスバ１６０の凸部１６１は、セルホルダ１２０に設けられるリブ等の構造との接触を回避するために設けられる。端子接続部１６２は、電池セル１５０の電極端子に電気的に接続される。凸部１６１は、２つの端子接続部１６２の間に位置する。例えば図４において、セル間バスバ１６０−１をＸ軸の正の方向から見た場合、凸部１６１は、２つの端子接続部１６２よりもＹ軸の負の方向に突出している。
【００４８】
端子接続部１６２は、溶接用開口１６２ａを有する。端子接続部１６２は、溶接用開口１６２ａの周縁部において、例えばビード溶接等の溶接によって、電池セル１５０の各電極端子に電気的に接続される。
【００４９】
センサ取付端子１６３は、センサ基板２３１（図７参照）が取り付けられる端子である。センサ取付端子１６３は、ナット１６３ａを有する。センサ基板２３１は、例えばナット１６３ａに螺合するボルト等によって、センサ取付端子１６３に取り付けられる。センサ基板２３１は、各電池セル１５０の電極端子に電気的に接続される。
【００５０】
図４に示すように、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、外部接続部１６６と、セル間バスバ１６０と同様の端子接続部１６２とを有する。総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、セル間バスバ１６０と同様に、例えば銅又はアルミニウム等の導電性の金属で構成されてよい。総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、端子接続部１６２の溶接用開口１６２ａの周縁部において、溶接等によって、電池セル１５０の電極端子に電気的に接続される。
【００５１】
総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５は、外部接続部１６６によって、総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６（図８及び図９参照）にそれぞれ電気的に接続される。総プラス銅バスバ２８５及び総マイナス銅バスバ２８６は、銅バスバともいう。外部接続部１６６は、ねじ穴１６６ａを有する。外部接続部１６６は、ねじ穴１６６ａに挿入したボルト等によって、銅バスバに電気的に接続される。総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５の端子接続部１６２は、セル間バスバ１６０と同等に、センサ取付端子１６３を有する。センサ基板２３１は、センサ取付端子１６３を介して、総プラス端子バスバ１６４及び総マイナス端子バスバ１６５に電気的に接続される。
【００５２】
図４に示すように、組電池１００は、下部ケース１１０に締結部３７０を備える。締結部３７０は、補機台座２００（図８参照）を取り付けるために用いられる。
【００５３】
図４に示すように、組電池１００は、前面側に、安全弁カバー６１０及び６１１と、ガスチューブ６２０とを備える。安全弁カバー６１０及び６１１は、例えばＰＢＴ等の樹脂で構成されてよい。安全弁カバー６１０及び６１１は、電池セル１５０のキャップ面１５１との間にシール６３０（図１１参照）を挟んで、安全弁１５４を覆うようにキャップ面１５１に取り付けられる。シール６３０は、例えば、ＥＰＤＭ（Ethylene-Propylene-Diene Monomer）等のゴムで構成されてよい。安全弁カバー６１０及び６１１は、ねじ止め等によって、セルホルダ１２０に取り付けられてよい。
【００５４】
安全弁カバー６１０は、３段に積層された電池セル１５０−１〜３の安全弁１５４に共通して取り付けられる。安全弁カバー６１１は、２段に積層された電池セル１５０−４〜５の安全弁１５４に共通して取り付けられる。安全弁カバー６１０及び６１１は、電池セル１５０の安全弁１５４から排出されるガスを内部に保持しうる。
【００５５】
安全弁カバー６１０は、安全弁１５４から排出されるガスを通過させるガスダクト６１２を有する。ガスダクト６１２は、安全弁カバー６１０から、組電池１００の前面の側に突出する。安全弁カバー６１１は、安全弁１５４から排出されるガスを通過させるガスダクト６１３及び６１４を有する。ガスダクト６１３及び６１４は、安全弁カバー６１１から、組電池１００の前面の側に突出する。
【００５６】
安全弁カバー６１０のガスダクト６１２と、安全弁カバー６１１のガスダクト６１３とは、ガスが漏洩しないようにガスチューブ６２０で接続される。この場合、電池セル１５０−１〜３から安全弁カバー６１０に排出されたガスは、安全弁カバー６１１に移動しうる。
【００５７】
安全弁カバー６１１のガスダクト６１４は、ガスが漏洩しないようにガス排出管６００に接続される。この場合、安全弁カバー６１０から安全弁カバー６１１に移動したガスと、電池セル１５０−４〜５から安全弁カバー６１１に排出されたガスとは、ガス排出管６００に排出されうる。組電池１００が車両に搭載される場合、ガス排出管６００は、例えば車体の下部の外部空間にガスを排出する。
【００５８】
安全弁カバー６１０及び６１１からガス排出管６００まで、ガスが漏えいしないように接続されることによって、ガスが組電池１００の周囲に漏洩しにくくなる。組電池１００が車両に搭載される場合、ガスが車外に排出され、車内に漏洩しにくくなる。ガスダクト６１２及び６１４が組電池１００の前面の側に突出することで、電池セル１５０から排出されたガスは、ガスダクト６１２及び６１４の方へ誘導されやすくなる。
【００５９】
図６は、図４のＡ−Ａ断面図である。図６において、係合孔１１５、係合爪１２８、安全弁カバー６１０及びバスバは、省略されている。電池セル１５０−１〜３は、絶縁シート１５５を挟んで、３段に積層され、下部ケース１１０とセルホルダ１２０との間に収容される。下部ケース１１０は、Ｙ軸の正の方向の側に、リブ１１４を有するクラッシャブルゾーン１１３を備える。クラッシャブルゾーン１１３には、電池セル１５０が収容されていない。クラッシャブルゾーン１１３の剛性は、リブ１１４によって高められうる。クラッシャブルゾーン１１３は、リブ１１４以外の部分に空間を有する。このようにすることで、クラッシャブルゾーン１１３は、例えば、下部ケース１１０に対してＹ軸の負の方向に衝撃が与えられた場合に衝撃を吸収するように変形しやすくなる。結果として、電池セル１５０に対する衝撃が緩和されうる。また、下部ケース１１０が軽量化されうる。
【００６０】
図７は、センサ基板２３１が取り付けられた組電池１００の正面図である。図４にも示されている構成についての説明は、省略する。組電池１００は、前面の側に、センサ基板２３１−１〜２と、ＦＰＣ２３２−１〜２（Flexible Print Circuit）とを備える。センサ基板２３１−１〜２は、センサ基板２３１ともいう。ＦＰＣ２３２−１〜２は、ＦＰＣ２３２ともいう。
【００６１】
センサ基板２３１−１は、３段に積層された電池セル１５０−１〜３に電気的に接続されるセル間バスバ１６０−１〜３及び総マイナス端子バスバ１６５のセンサ取付端子１６３に、取付部材２３３によって取り付けられる。センサ基板２３１−２は、２段に積層された電池セル１５０−４〜５に電気的に接続されるセル間バスバ１６０−３〜４及び総プラス端子バスバ１６４のセンサ取付端子１６３に電気的に接続するように、取付部材２３３によって取り付けられる。取付部材２３３は、例えば、ねじ又はビス等であってよい。ＦＰＣ２３２−１は、センサ基板２３１−１と、ＢＭＳ基板１４１（図９及び図１０参照）とを電気的に接続する。ＢＭＳ基板１４１は、図２のＢＭＳ１４０の機能を実行する回路を含む。ＦＰＣ２３２−２は、センサ基板２３１−１と、センサ基板２３１−２とを電気的に接続する。
【００６２】
センサ基板２３１は、図２のセンサ２３０の機能を実行する回路を含む。センサ基板２３１は、各電池セル１５０の電極端子間に流れる電流、及び、電極端子間の電圧の少なくとも一方を測定しうる。センサ基板２３１は、ＢＭＳ基板１４１からの測定指示に応じて、電流又は電圧を測定してよい。センサ基板２３１は、ＢＭＳ基板１４１に測定結果を出力してよい。
【００６３】
本実施形態に係る組電池１００によれば、１枚のセンサ基板２３１が３段に積層された電池セル１５０と２段に積層された電池セル１５０とにまたがって取り付けられる場合と比較して、センサ基板２３１にかかる応力が緩和されうる。本実施形態に係る組電池１００によれば、ＢＭＳ基板１４１が電池セル１５０に直接取り付けられる場合と比較して、ＢＭＳ基板１４１にかかる応力が緩和されうる。
【００６４】
図８は、ＢＡＴケース５００と補機台座２００とが取り付けられた組電池１００を示す図である。ＢＡＴケース５００は、セルホルダ１２０に係合される。セルホルダ１２０及びＢＡＴケース５００はそれぞれ、第１側面の側に凸部１２２及び凸部５０２を有する。セルホルダ１２０及びＢＡＴケース５００はそれぞれ、図示されていない第２側面の側にも、凸部１２２及び凸部５０２を有する。係合部材１８０は、第１側面及び第２側面で凸部１２２と凸部５０２とを挟持することによって、セルホルダ１２０とＢＡＴケース５００とを係合する。
【００６５】
ＢＡＴケース５００は、上面の側及び底面の側に、図４に示すセルホルダ１２０の係合孔１２５に嵌合する爪を有する。ＢＡＴケース５００とセルホルダ１２０とは、上面及び底面の側それぞれで、セルホルダ１２０の係合孔１２５と、ＢＡＴケース５００の爪とが嵌合することによっても係合される。セルホルダ１２０の係合孔１２５は、ＢＡＴケース５００の爪の外側に位置してよいし、内側に位置してよい。ＢＡＴケース５００の爪とセルホルダ１２０の係合孔１２５とは、交換されてよい。
【００６６】
ＢＡＴケース５００がセルホルダ１２０に係合されることによって、電池セル１５０のキャップ面１５１の側に設けられるセンサ基板２３１等の構成がＢＡＴケース５００によってカバーされる。ＢＡＴケース５００は、組電池１００に正面側から加わる衝撃を緩和しうる。
【００６７】
下部ケース１１０とセルホルダ１２０とＢＡＴケース５００とが係合して構成されるモジュールは、電池モジュールともいう。電池モジュールは、電池セル１５０が３段に積層されている側と、電池セル１５０が２段に積層されている側とを有する。電池セル１５０が３段に積層されている側は、３段側ともいう。電池セル１５０が２段に積層されている側は、２段側ともいう。言い換えれば、電池モジュールは、２段側と３段側とを有する。下部ケース１１０、セルホルダ１２０及びＢＡＴケース５００は、電池モジュールと同様に、２段側と３段側とを有する。
【００６８】
ＢＡＴケース５００は、３段側の上面に、ヒュージブルリンク２４０を備える。ヒュージブルリンク２４０は、一端において、総マイナス銅バスバ２８６及び総マイナス端子バスバ１６５を介して、電池セル１５０−１の負極端子１５３に電気的に接続される。ヒュージブルリンク２４０は、他端において、ＧＮＤ銅バスバ２８０を介して、ＧＮＤ端子２７０に電気的に接続される。
【００６９】
下部ケース１１０は、電池モジュールの３段側の上面に、ＢＭＳ基板１４１を取り付けるためのナット穴１４６と、ＢＭＳ基板１４１に設けられる嵌合孔１４４（図１０参照）に嵌合するためのピン１４７とを備える。下部ケース１１０は、組電池１００の背面の側に、リブ１１４を備える。下部ケース１１０は、組電池１００の背面の側に、固定部１１６を備える。組電池１００は、固定部１１６をボルト等で固定することで、車体等に固定されうる。下部ケース１１０は、固定部１１６から上面側に延在するピラー１１７を備える。ピラー１１７は、下部ケース１１０の他の部分より厚く、高い剛性を有しうる。下部ケース１１０は、ピラー１１７が高い剛性を有することによって、固定部１１６に加わる外力によって変形しにくくなる。
【００７０】
補機台座２００は、締結部３７０にボルト３４０で締結される。締結部３７０は、電池モジュールの２段側の上面の４箇所に設けられる。組電池１００は、締結部３７０が電池モジュールの３段側の上面に設けられる場合と比較して、Ｚ軸方向の寸法を小さくされうる。補機台座２００の締結部３７０が設けられる箇所は、４箇所に限られず、３箇所以下であってよいし、５箇所以上であってもよい。補機台座２００は、少なくとも３箇所の締結部３７０で電池モジュールに締結されることによって、電池モジュールに対して、より安定して取り付けられうる。
【００７１】
図８に例示される補機台座２００は、ＢＡＴケース５００の２段側の上面の少なくとも１箇所に設けられる締結部３７０と、下部ケース１１０の２段側の上面の少なくとも１箇所に設けられる締結部３７０とに、ボルト３４０で締結される。言い換えれば、図８に例示される補機台座２００は、電池モジュール全体にまたがって締結される。補機台座２００が電池モジュール全体にまたがって締結される場合、例えば補機台座２００が下部ケース１１０だけに締結される場合と比較して、電池モジュールの剛性が高められうる。
【００７２】
電池モジュールの剛性は、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とＢＡＴケース５００との間の相対的な変位が規制されることによって高められうる。補機台座２００が電池モジュール全体にまたがって締結される場合、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とＢＡＴケース５００との間の相対的な変位は規制されうる。補機台座２００は、電池モジュール全体にまたがって締結されるだけでなく、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とＢＡＴケース５００との間の相対的な変位が規制されるように、電池モジュールに締結されてよい。補機台座２００は、例えば上部ケース３００の少なくとも１箇所と締結されてよい。上部ケース３００が電池モジュールの外側に組み付けられる場合、補機台座２００と上部ケース３００の少なくとも１箇所が締結されることで、電池モジュールの各構成部の相対的な変位が規制されうる。
【００７３】
補機台座２００は、リレー２２０を取り付けるためのリレー締結部３６０を備える。リレー締結部３６０は、図８に例示される３個に限られず、２個以下であってよいし、４個以上であってもよい。補機台座２００のリレー締結部３６０を備える部分の厚みは、補機台座２００の他の部分の厚みよりも、厚くされてよい。このようにすることで、リレー２２０が取り付けられる部分の剛性が高められうる。また、リレー２２０の動作による振動が、周囲に伝搬しにくくなる。
【００７４】
図９は、リレー２２０とＭＯＳ基板２１２とＢＭＳ基板１４１とが取り付けられた組電池１００を示す図である。図８にも示されている構成についての説明は、省略する。
【００７５】
ＭＯＳ基板２１２は、ＭＯＳＦＥＴ２１０を実装する。ＭＯＳ基板２１２は、補機台座２００に取り付けられる。ＭＯＳ基板２１２は、ＬＯＡＤ銅バスバ２８２を介して、ＬＯＡＤ端子２６０に電気的に接続される。
【００７６】
リレー２２０は、補機台座２００に設けられたリレー締結部３６０（図８参照）にボルト３５０で締結される。リレー２２０が締結される箇所は、３箇所に限られず、２箇所以下であってよいし、４箇所以上であってもよい。リレー２２０は、少なくとも３箇所で補機台座２００に締結される場合、補機台座２００に対して、より安定して取り付けられうる。
【００７７】
リレー２２０は、一端において、総プラス銅バスバ２８５及び総プラス端子バスバ１６４を介して、電池セル１５０−５の正極端子１５２に電気的に接続される。リレー２２０は、他端において、ＳＳＧ銅バスバ２８１を介して、ＳＳＧ端子２５０と、ＭＯＳ基板２１２とに電気的に接続される。
【００７８】
図１０は、ＢＭＳ基板１４１の構成を示す図である。ＢＭＳ基板１４１は、回路部品１４２と、取付孔１４３と、嵌合孔１４４とを備える。回路部品１４２の少なくとも一部は、ＢＭＳ１４０の機能を実行する回路に対応する。下部ケース１１０の３段側の上面には、ナット穴１４６とピン１４７とが設けられる。ＢＭＳ基板１４１は、ピン１４７と嵌合孔１４４とが嵌合するように、ナット穴１４６に取付部材１４５によって取り付けられる。取付部材１４５は、例えば、ねじ又はビス等であってよい。ピン１４７と嵌合孔１４４とが嵌合することによって、電池モジュールへのＢＭＳ基板１４１の取り付けの精度が向上しうる。また、電池モジュールへのＢＭＳ基板１４１の取り付けが容易になりうる。
【００７９】
ＢＭＳ基板１４１は、ＦＰＣ２３２−１によって、センサ基板２３１に通信可能に接続される。ＢＭＳ基板１４１は、ＭＯＳケーブル３１２によって、ＭＯＳ基板２１２に通信可能に接続される。ＢＭＳ基板１４１は、コネクタケーブル３１４によって、コネクタ３１０に通信可能に接続される。ＢＭＳ基板１４１は、コネクタ３１０を介して、電源システム４００の制御部４６０に通信可能に接続されうる。ＢＭＳ基板１４１は、制御部４６０に限られず、他の装置に通信可能に接続されてもよい。
【００８０】
補機台座２００と、リレー２２０と、ＭＯＳ基板２１２と、ＢＭＳ基板１４１とで構成されるモジュールは、補機モジュールともいう。
【００８１】
図１１は、図１に示す組電池１００の分解斜視図である。電池モジュールは、以下のように組み立てられてよい。電池セル１５０は、絶縁シート１５５を挟んで３段と２段とに積層され、下部ケース１１０とセルホルダ１２０との間に収容される。下部ケース１１０とセルホルダ１２０とは、係合部材１８０によって係合される。電池セル１５０の電極端子に、バスバが取り付けられる。電池セル１５０のキャップ面１５１の側にシール６３０を挟んで安全弁カバー６１０及び６１１が取り付けられる。安全弁カバー６１０及び６１１は、ガスチューブ６２０で接続される。バスバのセンサ取付端子１６３に、センサ基板２３１が取り付けられる。ＢＡＴケース５００が電池セル１５０のキャップ面１５１の側をカバーするように、セルホルダ１２０に、係合部材１８０によって係合される。安全弁カバー６１１のガスダクト６１４に、ガス排出管６００が取り付けられる。ＢＡＴケース５００の上面に、ＧＮＤ銅バスバ２８０と、総マイナス銅バスバ２８６と、ヒュージブルリンク２４０とが取り付けられる。
【００８２】
補機モジュールは、以下のように組み立てられてよい。補機台座２００は、電池モジュールの２段側の上面にボルト３４０で取り付けられる。補機台座２００の上に、ＳＳＧ銅バスバ２８１と、ＬＯＡＤ銅バスバ２８２と、総プラス銅バスバ２８５と、ＭＯＳ基板２１２とが取り付けられる。リレー２２０は、補機台座２００に、ボルト３５０で取り付けられる。ＢＭＳ基板１４１は、電池モジュールの３段側の上面に取り付けられる。補機台座２００は、リレー２２０等が取り付けられた後に、電池モジュールに取り付けられてよい。補機台座２００が電池モジュールに取り付けられる前に、補機台座２００にリレー２２０又はＭＯＳ基板２１２等が取り付けられる場合、組電池１００の組み立てがより容易になりうる。
【００８３】
上部ケース３００は、電池モジュールと補機モジュールとが組み合わされた後、全体をカバーするように取り付けられる。上部ケース３００は、例えば、爪と穴との嵌合によって電池ケースに係合されてよい。組電池１００は、以上説明してきた手順例によって、組み立てられうる。
【００８４】
電池モジュールの組み立てにおいて、電池セル１５０は、接着剤によってセルホルダ１２０に接着されてよい。接着剤は、電池セル１５０とセルホルダ１２０とを接着可能な任意の接着剤であってよい。接着剤は、例えばアクリル系接着剤又はエポキシ系接着剤等であってよい。接着剤は、セルホルダ１２０に塗布されてよい。接着剤は、セルホルダ１２０の、電池セル１５０のキャップ面１５１に対向する部分に塗布されてよい。電池セル１５０は、セルホルダ１２０に接着剤が塗布された後に、セルホルダ１２０に挿入されてよい。
【００８５】
電池セル１５０とセルホルダ１２０とが接着された後、電池セル１５０の電極端子には、バスバが溶接されてよい。電極端子とバスバとが溶接される際、電極端子とバスバとの位置関係には、高い精度が要求されることがある。この場合、電池セル１５０とセルホルダ１２０とを接着する接着剤の塗布位置の精度を高めることによって、電極端子とバスバとの溶接が容易になりうる。また、電池セル１５０にバスバが溶接される前に電池セル１５０とセルホルダ１２０とが接着されることによって、電池モジュールの生産性が向上しうる。
【００８６】
本実施形態において、電池モジュール及び補機モジュールは、それぞれ別に組み立てられうる。このようにすることで、電池モジュール及び補機モジュール、並びに、組電池１００の生産性が向上しうる。
【００８７】
本実施形態において、組電池１００は、第１側面の側にＳＳＧ端子２５０及びＬＯＡＤ端子２６０を備え、前面の側にＧＮＤ端子２７０を備える。ＧＮＤ端子２７０は、ＳＳＧ端子２５０及びＬＯＡＤ端子２６０が配置される面と異なる面に配置されることによって、識別されやすくなる。また、組電池１００は、第１側面の側に、コネクタ３１０を備える。ＧＮＤ端子２７０は、コネクタ３１０と異なる側に配置されることによって、識別されやすくなる。このようにすることで、組電池１００を車両に搭載する際における誤配線が防止されやすくなる。
【００８８】
ＧＮＤ端子２７０に電気的に接続されるケーブルの長さは、ＳＳＧ端子２５０及びＬＯＡＤ端子２６０に電気的に接続されるケーブルの長さと異なるように構成されてよい。このようにすることで、組電池１００を車両に搭載する際における誤配線がさらに防止されやすくなる。
【００８９】
図１２Ａは、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とが当接する構成の一例を示す断面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの破線囲み部を拡大した断面図である。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、先に述べた、係合孔及び係合爪が設けられていない例が示されている。
【００９０】
下部ケース１１０は、上面側及び底面側に当接部１１９を有する。下部ケース１１０は、第１側面の側及び第２側面の側にも当接部１１９を有する。上面側及び底面側の当接部１１９は、下部ケース１１０の第１側面から第２側面まで延在する。第１側面の側及び第２側面の側の当接部１１９は、下部ケース１１０の上面から底面まで延在する。
【００９１】
セルホルダ１２０は、上面側及び底面側に当接部１２９を有する。セルホルダ１２０は、第１側面の側及び第２側面の側にも当接部１２９を有する。上面側及び底面側の当接部１２９は、セルホルダ１２０の第１側面から第２側面まで延在する。第１側面の側及び第２側面の側の当接部１２９は、セルホルダ１２０の上面から底面まで延在する。
【００９２】
電池モジュールの上面及び底面、並びに、第１側面及び第２側面は、電池モジュールの周面ともいう。当接部１１９と当接部１２９とは、電池モジュールの周面で互いに当接する。当接部１１９と当接部１２９とが互いに当接することによって、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくくなる。
【００９３】
電池セル１５０は、内部でのガスの発生等に応じた内部圧力の上昇によって、膨張しうる。電池モジュールにおいて電池セル１５０が収容されている側は、電池モジュールの内側ともいう。電池モジュールにおいて電池セル１５０が収容されている側の反対側は、電池モジュールの外側ともいう。電池モジュールは、電池セル１５０の膨張によって、電池モジュールの内側から外側に向かう力を受けうる。
【００９４】
電池セル１５０が膨張する場合、比較的広い扁平面１５６は、側面１５７より膨張しやすい。電池セル１５０が図３に示されるようにＺ軸方向に積層される場合、扁平面１５６同士が対向する。対向する扁平面１５６がそれぞれ膨張する場合、積層された電池セル１５０は、全体としてＺ軸方向により大きく膨張する。言い換えれば、積層された電池セル１５０は、全体として上面及び底面の方向により大きく膨張する。電池セル１５０は、電池モジュールの上面側及び底面側に対して、Ｚ軸方向の力を加えうる。
【００９５】
電池モジュールは、力を受けることによって変形しうる。電池モジュールは、力を受けた場合でも、当接部１１９と当接部１２９とが互いに当接する状態を維持して、内部に水滴又は塵等が侵入しにくいように構成されうる。
【００９６】
図１２Ｂに示されるように、下部ケース１１０の当接部１１９は、上面側及び底面側で、電池モジュールの外側に向く当接面１１９ａを有してよい。当接部１１９は、第１側面の側及び第２側面の側でも、電池モジュールの外側に向く当接面１１９ａを有してよい。セルホルダ１２０の当接部１２９は、上面側及び底面側で、電池モジュールの内側に向く当接面１２９ａを有してよい。当接部１２９は、第１側面の側及び第２側面の側でも、電池モジュールの内側に向く当接面１２９ａを有してよい。言い換えれば、当接部１２９は、当接部１１９の外側に位置してよい。
【００９７】
図１２Ｂに示される構成例においては、当接面１１９ａと当接面１２９ａとは、扁平面１５６に沿って対向し、互いに当接する。この場合、当接部１１９と当接部１２９とは、Ｚ軸方向の力によるＺ軸方向の変位を互いに規制しうる。言い換えれば、当接部１１９と当接部１２９とは、扁平面１５６の変位に応じて生じる変位を互いに規制しうる。当接部１１９と当接部１２９とは、Ｚ軸方向の変位を互いに規制することによって、例えば電池セル１５０が膨張した場合でも、当接状態を維持しやすくなる。
【００９８】
図１２Ａに示されるように、電池セル１５０は、背面１５８をさらに有する。背面１５８は、キャップ面１５１と対向する面に対応する。図１２Ａに示される当接部１１９及び当接部１２９は、背面１５８よりキャップ面１５１に近い側に位置する。
【００９９】
電池セル１５０の扁平面１５６が膨張する場合、扁平面１５６の中央付近の膨張量は、扁平面１５６の周囲（中央より離れた箇所）の膨張量より大きくなりうる。この場合、電池モジュールの上面側及び底面側は、扁平面１５６の中央に対応する位置において、扁平面１５６の周囲に対応する位置より、外側に大きく変位する。
【０１００】
当接部１１９及び当接部１２９が電池セル１５０の背面１５８よりキャップ面１５１に近い側に位置する場合、下部ケース１１０の上面側及び底面側は、扁平面１５６の中央に対応する位置を含む。この場合、下部ケース１１０の上面側及び底面側は、扁平面１５６の中央付近の膨張によって、セルホルダ１２０の上面側及び底面側より大きく変位しうる。セルホルダ１２０の当接部１２９は、下部ケース１１０の当接部１１９の外側に位置することによって、下部ケース１１０の上面側及び底面側における扁平面１５６の中央に対応する位置の変位に応じて生じる当接部１１９のＺ軸方向の変位を規制しうる。電池セル１５０が膨張した場合でも、当接部１２９が当接部１１９のＺ軸方向の変位を規制することによって、当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されやすい。当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されることによって、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくい。また、当接部１１９及び当接部１２９は、電池セル１５０の背面１５８よりキャップ面１５１に近い側に位置することによって、電池セル１５０の膨張によって最も大きく変形しうる中央付近を避けることができる。当接部１１９及び当接部１２９が最も大きく変形しうる中央付近を避けることによって、当接部１１９及び当接部１２９に対する応力が緩和されうる。
【０１０１】
当接部１２９が背面１５８よりキャップ面１５１に近い場合、当接部１２９が背面１５８よりキャップ面１５１から遠い場合と比較して、セルホルダ１２０のＹ軸方向の長さは短い。セルホルダ１２０において、電池セル１５０のキャップ面１５１に対向する部分から、電池セル１５０を挿入する側の端部までの距離は、セルホルダ１２０のＹ軸方向の長さに応じて短くなる。端部からキャップ面１５１に対向する部分までの距離が短いことによって、電池セル１５０をセルホルダ１２０に接着するための接着剤が、より精度よく塗布されうる。
【０１０２】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示されている構成例に限られず、当接部１１９は、当接部１２９の外側に位置してよい。この場合、下部ケース１１０の当接部１１９は、上面側及び底面側で、電池モジュールの内側に向く当接面１１９ａを有する。当接部１１９は、第１側面の側及び第２側面の側でも、電池モジュールの内側に向く当接面１１９ａを有してよい。セルホルダ１２０の当接部１２９は、上面側及び底面側で、電池モジュールの外側に向く当接面１２９ａを有する。当接部１２９は、第１側面の側及び第２側面の側でも、電池モジュールの外側に向く当接面１２９ａを有してよい。
【０１０３】
当接部１１９及び当接部１２９が電池セル１５０のキャップ面１５１より背面１５８に近い側に位置する場合、セルホルダ１２０の上面側及び底面側は、扁平面１５６の中央に対応する位置を含む。この場合、セルホルダ１２０の上面側及び底面側は、扁平面１５６の中央付近の膨張によって、下部ケース１１０の上面側及び底面側より大きく変位しうる。下部ケース１１０の当接部１１９は、セルホルダ１２０の当接部１２９の外側に位置することによって、セルホルダ１２０の上面側及び底面側における扁平面１５６の中央に対応する位置の変位に応じて生じる当接部１２９のＺ軸方向の変位を規制しうる。電池セル１５０が膨張した場合でも、当接部１１９が当接部１２９のＺ軸方向の変位を規制することによって、当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されやすい。当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されることによって、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくい。また、当接部１１９及び当接部１２９は、電池セル１５０のキャップ面１５１より背面１５８に近い側に位置することによって、電池セル１５０の膨張によって最も大きく変形しうる中央付近を避けることができる。当接部１１９及び当接部１２９が最も大きく変形しうる中央付近を避けることによって、当接部１１９及び当接部１２９に対する応力が緩和されうる。
【０１０４】
当接部１１９及び当接部１２９は、電池セル１５０のキャップ面１５１又は背面１５８のいずれに近い側に位置するかにかかわらず、電池セル１５０の扁平面１５６の中央に対応する位置の変位に応じた変位を互いに規制するように構成されうる。このようにすることで、当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されやすい。当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されることによって、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくい。
【０１０５】
図１３は、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とが当接する構成の比較例を示す図である。比較例において、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０は、それぞれの端部に、当接面１１９ｂ及び当接面１２９ｂを有する。当接面１１９ｂ及び当接面１２９ｂは、扁平面１５６に交差する面で対向し、互いに当接する。この場合、当接面１１９ｂと当接面１２９ｂとは、Ｚ軸方向の変位を互いに規制しない。
【０１０６】
比較例において、下部ケース１１０及びセルホルダ１２０の上面側及び底面側にＺ軸方向の力が加わる場合、下部ケース１１０のＺ軸方向の変位とセルホルダ１２０のＺ軸方向の変位とは、それぞれ異なりうる。この場合、当接部１１９と当接部１２９とは、当接状態を維持できないことがある。言い換えれば、当接部１１９と当接部１２９とがＺ軸方向の変位を互いに規制しない場合、電池セル１５０の膨張に対して、当接状態が維持されにくい。
【０１０７】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示される構成例と、図１３に示される比較例との比較によれば、当接部１１９及び当接部１２９がＺ軸方向の変位を互いに規制することによって、電池セル１５０の膨張に対して、当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されやすい。当接部１１９と当接部１２９との間の当接状態が維持されることによって、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくい。
【０１０８】
図１４及び図１５は、図１２Ｂに示される当接構造の変形例を示す図である。
【０１０９】
図１４に示されるように、当接部１２９は、当接部１１９を挟持するように構成されてよい。逆に、当接部１２９は、当接部１１９に挟持されるように構成されてもよい。当接部１１９及び当接部１２９の一方が他方を挟持するように構成される場合も、当接部１１９及び当接部１２９は、Ｚ軸方向の変位を互いに規制しうる。
【０１１０】
図１５に示されるように、当接部１２９は、当接部１２９の上面がセルホルダ１２０の上面よりＺ軸方向に突出するように構成されてよい。この場合の当接部１２９の厚みは、図１２Ｂに示される当接部１２９の厚みより厚くなりうる。当接部１２９の厚みが厚くなることによって、当接部１２９は、当接部１１９のＺ軸方向の変位をより強く規制しうる。
【０１１１】
当接部１２９が当接部１１９の外側に位置する場合、当接部１２９の剛性は、当接部１１９の剛性より高くてよい。当接部１１９が当接部１２９の外側に位置する場合、当接部１１９の剛性は、当接部１２９の剛性より高くてよい。このようにすることで、電池セル１５０の膨張に対して、電池モジュールが変形しにくくなる。結果として、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくくなる。
【０１１２】
当接部１２９が当接部１１９の外側に位置する場合、又は、当接部１２９が当接部１１９を挟持する場合、当接部１２９は、当接部１１９をガイドする構造を有してよい。ガイドする構造は、例えば、当接部１２９の端部が外側に広がる構造であってよい。ガイドする構造は、例えば、当接部１２９の端部が丸みを帯びた構造であってよい。ガイドする構造は、これらに限られず、他の構造であってよい。
【０１１３】
当接部１１９が当接部１２９の外側に位置する場合、又は、当接部１１９が当接部１２９を挟持する場合、当接部１１９は、当接部１２９をガイドする構造を有してよい。この場合、ガイドする構造は、上述の当接部１２９が有する構造と同様に、当接部１１９の端部の構造で規定されてよい。
【０１１４】
外側に位置する当接部１１９又は当接部１２９が内側に位置する当接部１１９又は当接部１２９をガイドする構造を有することによって、下部ケース１１０とセルホルダ１２０との組み立てが容易になりうる。
【０１１５】
図１６は、図４のＢ−Ｂ断面図である。図１６に示されるように、セルホルダ１２０と下部ケース１１０の係合部（当接部）において、係合爪１２８を有する当接部１２９が電池セル１５０側に位置してよい。当接部１１９は、当接部１２９を覆うように配置されてよい。言い換えれば、当接部１１９は、当接部１２９の外側に位置してよい。そして、当接部１１９に係合孔１１５が形成されてよい。このようにすることで、電池セル１５０が膨張し、電池セル１５０側の当接部１２９が当接部１１９を押圧する際に、係合爪１２８が係合孔１１５に深く入り込みうる。結果として、セルホルダ１２０と下部ケース１１０との係合が強化されうる。また、下部ケース１１０とセルホルダ１２０とが組み立てられる時に、係合爪１２８が係合孔１１５に入っているかが確認されやすくなる。
【０１１６】
図１６において、下部ケース１１０の当接部１１９がセルホルダ１２０の当接部１２９の外側に位置している。一方で、図１７に示されるように、セルホルダ１２０の当接部１２９が下部ケース１１０の当接部１１９の外側に位置してもよい。この場合、下部ケース１１０の当接部１１９に係合爪１１８が形成され、セルホルダ１２０の当接部１２９に係合孔１２７が形成されてよい。
【０１１７】
一実施形態において、リレー２２０は、補機台座２００を介さず、電池モジュールに締結されうる。リレー２２０が電池モジュールに締結される場合、リレー締結部３６０は、下部ケース１１０、セルホルダ１２０、又はＢＡＴケース５００に位置してよい。
【０１１８】
当接部１１９及び当接部１２９が電池セル１５０の背面１５８よりキャップ面１５１に近い側に位置する場合、リレー締結部３６０は、セルホルダ１２０に位置してよい。セルホルダ１２０のＹ軸方向の長さは、下部ケース１１０のＹ軸方向の長さより短い。この場合、セルホルダ１２０の剛性は、下部ケース１１０の剛性より高くなりうる。リレー締結部３６０がより高い剛性を有する部分に位置することによって、リレー２２０の動作によって生じる振動は、電池モジュールに伝搬しにくい。電池モジュールに振動が伝搬しにくいことによって、電池モジュールは変形しにくい。電池モジュールが変形しにくいことによって、電池モジュールの内部に水滴又は塵等が侵入しにくくなる。
【０１１９】
本開示に係る一実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段等を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１００  組電池
１１０  下部ケース
１１２  凸部
１１３  クラッシャブルゾーン
１１４  リブ
１１５  係合孔
１１６  固定部
１１７  ピラー
１１８  係合爪
１１９  当接部
１１９ａ  当接面
１２０  セルホルダ
１２２  凸部
１２５  係合孔
１２７  係合孔
１２８  係合爪
１２９  当接部
１２９ａ  当接面
１３０  第１の二次電池
１４０  ＢＭＳ（バッテリコントローラ）
１４１  ＢＭＳ基板
１４２  回路部品
１４３  取付孔
１４４  嵌合孔
１４５  取付部材
１４６  ナット穴
１４７  ピン
１５０  電池セル
１５１  キャップ面
１５２  正極端子
１５３  負極端子
１５４  安全弁
１５５  絶縁シート
１５６  扁平面
１５７  側面
１５８  背面
１６０  セル間バスバ
１６１  凸部
１６２  端子接続部
１６２ａ  溶接用開口
１６３  センサ取付端子
１６３ａ  ナット
１６４  総プラス端子バスバ
１６５  総マイナス端子バスバ
１６６  外部接続部
１８０  係合部材
２００  補機台座
２１０  ＭＯＳＦＥＴ
２１２  ＭＯＳ基板
２２０  リレー
２３０  センサ
２３１  センサ基板
２３２  ＦＰＣ
２３３  取付部材
２４０  ヒュージブルリンク
２５０  ＳＳＧ端子
２６０  ＬＯＡＤ端子
２７０  ＧＮＤ端子
２８０  ＧＮＤ銅バスバ
２８１  ＳＳＧ銅バスバ
２８２  ＬＯＡＤ銅バスバ
２８５  総プラス銅バスバ
２８６  総マイナス銅バスバ
３００  上部ケース
３０１、３０２、３０３  凹部
３１０  コネクタ
３１２  ＭＯＳケーブル
３１４  コネクタケーブル
３４０、３５０  ボルト
３６０  リレー締結部
３７０  締結部（補機台座）
４００  電源システム
４１０  オルタネータ
４２０  スタータ
４３０  第２の二次電池
４４０  負荷
４５０  スイッチ
４６０  制御部
５００  ＢＡＴケース
５０２  凸部
６００  ガス排出管
６１０、６１１  安全弁カバー
６１２、６１３、６１４  ガスダクト
６２０  ガスチューブ
６３０  シール
【図１】
2018117126.tif 000003
【図２】
2018117126.tif 000004
【図３】
2018117126.tif 000005
【図４】
2018117126.tif 000006
【図５】
2018117126.tif 000007
【図６】
2018117126.tif 000008
【図７】
2018117126.tif 000009
【図８】
2018117126.tif 000010
【図９】
2018117126.tif 000011
【図１０】
2018117126.tif 000012
【図１１】
2018117126.tif 000013
【図１２Ａ】
2018117126.tif 000014
【図１２Ｂ】
2018117126.tif 000015
【図１３】
2018117126.tif 000016
【図１４】
2018117126.tif 000017
【図１５】
2018117126.tif 000018
【図１６】
2018117126.tif 000019
【図１７】
2018117126.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月26日(2018.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平面と、電極が設けられているキャップ面と、前記キャップ面と対向する背面とを有する電池セルと、
前記電池セルを前記キャップ面の側で保持するセルホルダと、
前記電池セルを前記背面の側から収容し、前記セルホルダに係合する下部ケースと
を備え、
前記セルホルダ及び前記下部ケースは、前記扁平面の中央部よりも前記キャップ面に近い側、又は、前記扁平面の中央部より前記背面に近い側で、前記扁平面に沿って互いに重なり合う板状の当接部を有し、
前記セルホルダと前記下部ケースのうち、前記電池セルの中央部を収容する方の当接部は、他方の当接部に対して、内側に位置し、
前記セルホルダは、前記キャップ面を固定する部分から、前記扁平面に沿って延在して前記当接部に至る壁部を有し、
前記下部ケースは、前記背面を固定する部分から、前記扁平面に沿って延在して前記当接部に至る壁部を有し、
前記電池セルが膨張した場合、前記セルホルダと前記下部ケースのうち、前記電池セルの中央部を収容する方の壁部が、前記電池セルの前記扁平面に押圧され、
当該押圧された壁部の端部に位置する当接部が、その外側に位置する他方の当接部に当接して、前記当接部同士がシールされる
組電池。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池において、
前記セルホルダの当接部は、前記セルホルダの壁部よりも薄肉に形成され、
前記下部ケースの当接部は、前記下部ケースの壁部よりも薄肉に形成されている
組電池。
【請求項３】
請求項１に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースは、複数の前記電池セルを収容し、
前記セルホルダには、前記電池セルの電極間を接続するバスバが固定され、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの前記当接部は、前記扁平面の中央部よりも前記キャップ面に近い側に位置する
組電池。
【請求項４】
請求項２に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースは、複数の前記電池セルを収容し、
前記セルホルダには、前記電池セルの電極間を接続するバスバが固定され、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの前記当接部は、前記扁平面の中央部よりも前記キャップ面に近い側に位置する
組電池。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の組電池において、
前記内側の当接部は、係合爪を有し、
前記他方の当接部は、係合孔を有する
組電池。
【請求項６】
請求項５に記載の組電池において、
前記係合爪の高さは、前記係合孔の深さよりも低い
組電池。
【請求項７】
請求項１に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項８】
請求項２に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項９】
請求項３に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項１０】
請求項４に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項１１】
請求項５に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項１２】
請求項６に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部の剛性は、内側に位置する当接部の剛性より高い、組電池。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれか一項に記載の組電池において、
前記セルホルダ及び前記下部ケースの当接部のうち、外側に位置する当接部は、内側に位置する当接部より厚い、組電池。
【国際調査報告】
2018117126.tif 000021
2018117126.tif 000022
2018117126.tif 000023
2018117126.tif 000024