(57)【要約】【課題】複数の電池の端子同士を安定的に接続できる電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュール１０は、複数の電池１２，１３，１４，１５と、複数の電池１２，１３，１４，１５を収納する電池ケース１１と、電池１２，１３，１４，１５の端子２０，２４，２６，３０間を接続するバスバー１６と、電池ケース１１に支持され、バスバー１６の中間部で当接する当接部材３９と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池と、
前記複数の電池を収納する電池ケースと、
前記電池の端子間を接続するバスバーと、
前記電池ケースに支持され、バスバーを中間部で当接する当接部材と、を備える電池モジュール。
【請求項２】
前記電池ケースの底面に設けられ、前記電池を上方に向けて付勢する付勢手段を備える請求項１に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のリチウム二次電池を収納する電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池モジュールの一例が特許文献１に記載されている。
特許文献１の電池モジュールは、板状の本体と、本体の面内に厚み方向に貫通し、各端子に対応して設けられた接触部と、を備えたバスバーを具備している。
特許文献１の電池モジュールは、バスバーの接触部の面内形状が、その周縁部を各端子の横断面形状の少なくとも一部に沿う形状に形成している。
これらの電池モジュールは、バスバーの取り付けにあたり、接触部の内側に各端子が位置するように上から電池ケースを設置し、締付ボルトをねじ孔に螺合させていく。
また、これらの電池モジュールは、締付ボルトの螺合により、バスバーのスリットを小さくするように変形していき、接触面を各端子の外周面に強く押し付けて、バスバーが各端子に対して強固に密着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、リチウム二次電池や燃料電池を各種用途に適用する際、それら電池の信頼性と安全性の確保が必要である。
それは、特に移動体への適用や移動用途によっては、単電池間を接続している金属製のバスバーが振動で緩む等の不具合を生ずることがあるからである。
そのため、振動等によりバスバーが端子に対して緩まないようにするための対策が必要である。
しかし、特許文献１の電池モジュールは、バスバーの端子からの緩みを抑制する手段を有さないために、バスバーが各端子に対して緩み、複数の電池の端子同士の電気的な接続が不安定になることがありうる。
【０００５】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の電池の端子同士を安定的に接続できる電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電池モジュールは、複数の電池と、前記複数の電池を収納する電池ケースと、前記電池の端子間を接続するバスバーと、前記電池ケースに支持され、バスバーを中間部で当接する当接部材と、を備える。
【０００７】
このような構成によれば、電池は、バスバーの中間部に当接部材が当接することにより当接部材に付勢された状態で電池ケース内に支持されるために、バスバーおよびリチウム二次電池が一体構造となって有する固有振動数が高い振動数側へシフトする。
従って、バスバーおよびリチウム二次電池が一体構造となって有する固有振動数が高い振動数側へシフトしたモードになることにより、電池モジュール全体の振動が軽減され、バスバーの緩みを防止することによって、複数の電池の端子同士を安定的に接続できる。
【０００８】
本発明に係る電池モジュールは、前記電池ケースの底面に設けられ、前記電池を上方に向けて付勢する付勢手段を備える。
【０００９】
このような構成によれば、電池は、バスバーの中間部に当接部材が当接し、付勢手段により上方に付勢された状態で電池ケース内に支持される。
従って、バスバーおよびリチウム二次電池が一体構造となって有する固有振動数がシフトしたモードになることに加え、付勢手段によって振動が軽減されるのでバスバーに緩みを生ずることがなくなり、複数の電池の端子同士を安定的に接続できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電池モジュールによれば、バスバーおよびリチウム二次電池が一体構造となって有する固有振動数を高い振動数側へシフトさせることにより、バスバーに緩みが生ずることを防止することができ、複数の電池の端子同士を安定的に接続できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る一実施形態の電池モジュールの一部破断平面図である。
【図２】図１に示した電池モジュールのＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る一実施形態の電池ケース及び電池モジュールについて図面を参照して説明する。
図１に示すように、本発明に係る一実施形態の電池モジュール１０は、４個のリチウム二次電池１２，１３，１４，１５を一列に収納するための電池ケース１１と、３つのバスバー１６と、を備えている。
電池ケース１１は、ケース本体１７と、ケース本体１７の上部開口を閉塞する蓋体１８と、を備えている。
【００１３】
リチウム二次電池１２は、電池容器１９を有し、正極端子２０および負極端子２１を有する。リチウム二次電池１３は、電池容器２２を有し、正極端子２３および負極端子２４を有する。
リチウム二次電池１４は、電池容器２５を有し、正極端子２６および負極端子２７を有する。リチウム二次電池１５は、電池容器２８を有し、正極端子２９および負極端子３０を有する。
【００１４】
各電池容器１９，２２，２５，２８および蓋体１８は、例えば、ステンレス等の鋼材やアルミ系材料等を用いて形成されている。
各電池容器１９，２２，２５，２８の内面は、非水電解液と直接接していても構わないが、変性ポリオレフィン等の絶縁物で被覆されたものを用いることもできる。
各電池容器１９，２２，２５，２８の内部には、リチウムイオンを含む非水電解液と、正極集電体と、負極集電体とを収納している。
【００１５】
各正極端子２０，２３，２６，２９は、例えば、アルミニウム材料で形成されており、それらの外側端部の表面には、接触抵抗を下げるために、例えば、ニッケルめっきを施すようにしてもよい。
各負極端子２１，２４，２７，３０は、例えば、銅材料で形成されている。
【００１６】
電池モジュール１０は、バスバー１６が、リチウム二次電池１２の正極端子２０とリチウム二次電池１３の負極端子２４とを直列に接続し、リチウム二次電池１３の正極端子２３とリチウム二次電池１４の負極端子２７とを直列に接続する。
また、バスバー１６が、リチウム二次電池１４の正極端子２６とリチウム二次電池１５の負極端子３０とを直列に接続する。
これにより、電池モジュール１０は、リチウム二次電池１２の負極端子２１と、リチウム二次電池１５の正極端子２９とを外部接続端子として、４個のリチウム二次電池１２，１３，１４，１５の直列回路を形成している。
【００１７】
バスバー１６は、導電材料を用いて各端子２０，２４と各端子２３，２７と各端子２６，３０との離間距離よりも長い長さ寸法を有して形成されている。
バスバー１６は、板形状の本体３１の両端部に、各端子２０，２４，２３，２７，２６，３０の外径寸法よりもわずかに大きい内径寸法の一対の端子固定孔３２を有する端子挟持部３３を備えている。
端子挟持部３３は、端子固定孔３２の外方にスリット３４を連通接続しており、端子固定孔３２の外方に固定ボルト３５がねじ込まれる。
そして、バスバー１６は、本体３１の長さ方向の中央部に中央当接部３６を有する。
【００１８】
図２に示すように、電池モジュール１０は、付勢手段であるばね部材３８を備えている。
ばね部材３８は、電池ケース１１のケース本体１７の底板３７上に、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５に対応する所定位置に取り付けられている。
そして、ばね部材３８上に、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５を載置する。
ばね部材３８は、一般的に用いられているねじりコイルばねであるために、入手が簡単であり、別途に作製する場合と比べてコスト面で有利である。
【００１９】
そして、電池モジュール１０は、バスバー１６の中央当接部３６を電池ケース１１の底板３７に向けて押圧するための当接部材である押し付けボルト３９を備えている。
押し付けボルト３９は、ケース本体１７の上部開口に被着されてねじ止めされる蓋体１８の天板４０においてバスバー１６の中央当接部３６に対応して形成されたねじ孔４１にねじ込まれる。
このとき、押し付けボルト３９は、バスバー１６との間に板形状の絶縁部材４２を介して中央当接部３６を押圧する。
押し付けボルト３９は、一般的に用いられているボルトであるために、入手が簡単であり、別途に作製する場合と比べてコスト面で有利である。
【００２０】
ここで、バスバー１６は、ある値の固有振動数を有する。
一方、リチウム二次電池１２，１３，１４，１５は、バスバー１６とは異なる値の固有振動数をそれぞれ有する。
そして、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５がばね部材３８により上方に付勢された状態で、バスバー１６が蓋体１８の天板４０にねじ込まれる押し付けボルト３９により押圧される。
そのため、バスバー１６とリチウム二次電池１２，１３，１４，１５とがそれぞれ一体構造となって単体とは異なる固有振動数を有することになる。
【００２１】
そこで、この一体構造において、バスバー１６の中央当接部３６が押し付けボルト３９により押圧されることにより、固有振動数が高い振動数側へシフトすることになる。
ここで、バスバー１６とリチウム二次電池１２，１３，１４，１５を含む電池モジュール全体に外部から振動が与えられた場合に、固定ボルト３５が緩むことが考えられる。
【００２２】
しかしながら、この電池モジュール１０においては、バスバー１６の長さ方向の中央部が押し付けボルト３９によって押圧されており、バスバー１６及びリチウム二次電池１２，１３，１４，１５の全体の固有振動数は、バスバー１６に押し付けボルト３９が押し付けられていない状態と比較して高い固有振動数側へシフトしており、振動数のモードが高い振動数となることによって振動の軽減が図られ、固定ボルト３５の緩みを防止することが可能となる。
従って、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５の各端子２０，２４と各端子２３，２７と各端子２６，３０とに対して緩みを生ずることなくバスバー１６を安定的に導通させることができる。
【００２３】
電池モジュール１０は、組み立てにあたり、まず、電池ケース１１のケース本体１７の底板３７上に配置されている各ばね部材３８上に各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５を載置する。
次に、各リチウム二次電池１２，１３の各端子２０，２４にバスバー１６の端子固定孔３２をそれぞれ外挿して一対の固定ボルト３５をねじ込む。
また、各リチウム二次電池１３，１４の各端子２３，２７にバスバー１６の端子固定孔３２をそれぞれ外挿して一対の固定ボルト３５をねじ込む。
そして、各リチウム二次電池１４，１５の各端子２６，３０にバスバー１６の端子固定孔３２をそれぞれ外挿して一対の固定ボルト３５をねじ込む。
【００２４】
続いて、蓋体１８をケース本体１７の上部開口に被着してねじ止めし、押し付けボルト３９をねじ込んでいく。
押し付けボルト３９をねじ込んでいくことにより、押し付けボルト３９が絶縁部材４２を介してバスバー１６を押圧していく。
【００２５】
これにより、押し付けボルト３９は、絶縁部材４２を介してバスバー１６の中央当接部３６に付勢力を与える。
そのため、各ばね部材３８上のバスバー１６とリチウム二次電池１２，１３，１４，１５との一体構造が押し付けボルト３９により高い固有振動数にシフトされる。
【００２６】
このとき、各リチウム二次電池１２，１３において各端子２０，２４の中央位置に相当するバスバー１６の中央当接部３６が押し付けボルト３９により押圧される。
また、各リチウム二次電池１３，１４において各端子２３，２７の中央位置に相当するバスバー１６の中央当接部３６が押し付けボルト３９により押圧される。
そして、各リチウム二次電池１４，１５において各端子２６，３０の中央位置に相当するバスバー１６の中央当接部３６が押し付けボルト３９により押圧される。
これにより、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５に対して均等な付勢力を与えることができる。
【００２７】
以上、説明したように、本発明の一実施形態の電池モジュール１０によれば、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５は、バスバー１６の中央当接部３６が押し付けボルト３９により当接することにより押し付けボルト３９に付勢された状態で電池ケース１１内に支持される。
そのため、電池モジュール１０によれば、バスバー１６およびリチウム二次電池１２，１３，１４，１５が一体構造となって有する固有振動数が高い振動数側へシフトされたモードになるために、バスバー１６の各端子２０，２４，２３，２７，２６，３０からの緩みを抑制されて電池ケース１１内に保持される。
従って、電池モジュール１０によれば、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５の各端子２０，２４，２３，２７，２６，３０同士を安定的に接続できる。
【００２８】
また、電池モジュール１０によれば、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５は、各端子２０，２４，２３，２７，２６，３０間を接続するバスバー１６が押し付けボルト３９により付勢された状態で、ばね部材３８により押し付けボルト３９の付勢方向に対向して付勢される。
従って、バスバー１６およびリチウム二次電池１２，１３，１４，１５が一体構造となって有する固有振動数がシフトしたモードになることに加えて、ばね部材３８が振動を吸収し、バスバー１６の緩みを確実に防止し、各リチウム二次電池１２，１３，１４，１５の各端子２０，２４，２３，２７，２６，３０同士を安定的に接続できる。
【００２９】
なお、本発明の電池モジュールは、前述した一実施形態に限定するものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  電池モジュール
１１  電池ケース
１２，１３，１４，１５  リチウム二次電池（電池）
１６  バスバー
２０  正極端子（端子）
２１  負極端子（端子）
２３  正極端子（端子）
２４  負極端子（端子）
２６  正極端子（端子）
２７  負極端子（端子）
２９  正極端子（端子）
３０  負極端子（端子）
３８  ばね部材（付勢手段）
３９  押し付けボルト（当接部材）
【図１】
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【図２】
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