(57)【要約】【課題】本発明は、電池モジュールから容易に取り外し可能な、温度センサの取り付け構造を提供する。【解決手段】温度センサ１０の取り付け構造であって、複数の単電池１２のうち少なくとも一つの単電池１２に設けられて温度センサ１０による温度検知の対象とされる対象壁２０と、複数の単電池１２と異なる部材に形成されて、対象壁２０と対向すると共に対象壁２０との間に温度センサ１０が挿入されるセンサ挿入空間２２を形成する対向壁２１と、温度センサ１０に設けられて、温度センサ１０と異なる部材に設けられた被係止部２７に係合することにより温度センサ１０をセンサ挿入空間２２内に保持する係止部２８と、センサ挿入空間２２の外部の位置に、係止部２８及び被係止部２７の双方又は一方に連なって形成されて、係止部２８と被係止部２７との係合を解除させる解除部２９と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を有する電池モジュールに温度センサを取り付ける温度センサの取り付け構造であって、
複数の前記単電池のうち少なくとも一つの単電池に設けられて前記温度センサによる温度検知の対象とされる対象壁と、
前記複数の単電池と異なる部材に形成されて、前記対象壁と対向すると共に前記対象壁との間に前記温度センサが挿入されるセンサ挿入空間を形成する対向壁と、
前記温度センサに設けられて、前記温度センサと異なる部材に設けられた被係止部に係合することにより前記温度センサを前記センサ挿入空間内に保持する係止部と、
前記センサ挿入空間の外部の位置に、前記係止部及び前記被係止部の双方又は一方に連なって形成されて、前記係止部と前記被係止部との係合を解除させる解除部と、
を備えた温度センサの取り付け構造。
【請求項２】
前記温度センサは前記解除部を備える請求項１に記載の温度センサの取り付け構造。
【請求項３】
前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ挿入空間内に挿入された状態で、前記対象壁と前記対向壁との間に配されて、前記温度センサの前記センサ挿入空間内への挿入方向と交差する方向から前記温度センサを前記対象壁に向かって付勢する付勢部を備える請求項１または請求項２に記載の温度センサの取り付け構造。
【請求項４】
前記温度センサの挿入方向の前方には、前記温度センサに当接することにより前記温度センサの前方への移動を規制する前止まり部が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の温度センサの取り付け構造。
【請求項５】
前記温度センサは、温度検出素子と、前記温度検出素子が保持される素子ホルダと、を備え、
前記素子ホルダには、前記温度検出素子が内部に収容される有底の素子収容孔が形成されており、前記素子収容孔の内部には、前記温度検出素子が収容された状態で充填材が充填されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の温度センサの取り付け構造。
【請求項６】
前記複数の単電池はセパレータを介して間隔を空けて並べられており、前記対向壁は前記セパレータに形成されている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に形成されている温度センサの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュールに温度センサを取り付けるための温度センサの取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、並べられた複数の単電池を備えた電池モジュールに温度センサを取り付ける構造として、特許文献１に記載のものが知られている。この電池モジュールにおいては、並べられた複数の単電池の間に温度センサが取り付けられるようになっている。この温度センサは、隣り合う単電池同士を接続する電池接続アセンブリのうち、単電池側の領域に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５８４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の構成によると、温度センサの取り外し作業については考慮されていないので、温度センサを容易に取り外すことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電池モジュールから容易に取り外し可能な、温度センサの取り付け構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の単電池を有する電池モジュールに温度センサを取り付ける温度センサの取り付け構造であって、複数の前記単電池のうち少なくとも一つの単電池に設けられて前記温度センサによる温度検知の対象とされる対象壁と、前記複数の単電池と異なる部材に形成されて、前記対象壁と対向すると共に前記対象壁との間に前記温度センサが挿入されるセンサ挿入空間を形成する対向壁と、前記温度センサに設けられて、前記温度センサと異なる部材に設けられた被係止部に係合することにより前記温度センサを前記センサ挿入空間内に保持する係止部と、前記センサ挿入空間の外部の位置に、前記係止部及び前記被係止部の双方又は一方に連なって形成されて、前記係止部と前記被係止部との係合を解除させる解除部と、を備える。
【０００７】
本発明によれば、作業者は、センサ挿入空間の外部の位置に形成された解除部を用いて、係止部と被係止部の係合を容易に解除することができる。これにより、温度センサの取り外し作業の効率を向上させることができる。
【０００８】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
【０００９】
前記温度センサは前記解除部を備えることが好ましい。
【００１０】
上記の態様によれば、作業者は、解除部によって係止部と被係止部との係合を解除した後、解除部を持ったまま温度センサをセンサ挿入空間から取り外せばよいので、温度センサの取り外し作業の効率を一層向上させることができる。
【００１１】
前記温度センサは、前記温度センサが前記センサ挿入空間内に挿入された状態で、前記対象壁と前記対向壁との間に配されて、前記温度センサの前記センサ挿入空間内への挿入方向と交差する方向から前記温度センサを前記対象壁に向かって付勢する付勢部を備えることが好ましい。
【００１２】
上記の態様によれば、付勢部により温度センサを対象壁に向かって付勢することができるので、温度センサと対象壁との密着性を向上させることができる。これにより、単電池の温度を適切に検知することができる。
【００１３】
前記温度センサの挿入方向の前方には、前記温度センサに当接することにより前記温度センサの前方への移動を規制する前止まり部が形成されていることが好ましい。
【００１４】
上記の態様によれば、温度センサが挿入方向について前方に移動することが規制されるので、対象壁と温度センサとの相対的な位置がずれることが抑制される。これにより、対象壁に対する温度センサの位置ずれが規制されるので、対象壁の温度測定の精度を向上させることができる。
【００１５】
前記温度センサは、温度検出素子と、前記温度検出素子が保持される素子ホルダと、を備え、前記素子ホルダには、前記温度検出素子が内部に収容される有底の素子収容孔が形成されており、前記素子収容孔の内部には、前記温度検出素子が収容された状態で充填材が充填されていることが好ましい。
【００１６】
空気の熱伝導度は比較的に小さいので、素子ホルダと、温度検出素子との間に空気層が存在すると、素子ホルダと温度検出素子との間に温度差が発生することが懸念される。すると、対象壁の温度を正確に検知することができない虞がある。
【００１７】
上記の態様によれば、素子ホルダと温度検出素子との間は充填材により充填されている。これにより、素子ホルダと温度検出素子との間に空気層が存在しないようにすることができる。この結果、対象壁の温度測定の精度を向上させることができる。
【００１８】
前記複数の単電池はセパレータを介して間隔を空けて並べられており、前記対向壁は前記セパレータに形成されていることが好ましい。
【００１９】
上記の態様によれば、セパレータと別体の部材に対向壁を形成する場合に比べて、部品点数を削減できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、温度センサの取り外し作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本実施形態に係る電池モジュールを示す一部拡大平面図である。
【図２】図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は温度センサ及びセンサ挿入空間を示す一部拡大断面図である。
【図４】図４は温度センサを示す斜視図である。
【図５】図５は温度センサを示す側面図である。
【図６】図６は温度センサを示す正面図はである。
【図７】図７は図８におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面の一部拡大図である。
【図８】図８は電池モジュールを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態に係る温度センサ１０の取り付け構造を、図１ないし図７を参照しつつ説明する。本実施形態においては、温度センサ１０の取り付け構造が電池モジュール１１に適用されている。電池モジュール１１は、図示しない電気自動車、又はハイブリッド車に搭載されて、これらの動力源とされる。
【００２３】
（単電池１２）
図１に示すように、電池モジュール１１は、複数の単電池１２を並べた単電池群１３を備える。単電池群１３には、配線モジュール１４が取り付けられている。この配線モジュール１４により、隣り合う単電池１２の電極端子１５同士が接続されて、複数の単電池１２が直列に接続されている。配線モジュール１４は、隣り合う単電池１２の電極端子１５を接続する複数のバスバー１６と、隣り合うバスバー１６同士を電気的に絶縁する合成樹脂製の絶縁部材１７と、を備える。バスバー１６に形成された一対の貫通孔（図示せず）に隣り合う電極端子１５を挿通させて、電極端子１５の外面に形成されたねじ山にナット１８を螺合させることにより、バスバー１６と電極端子１５とが接続される。
【００２４】
図２に示すように、各単電池１２は、合成樹脂製のセパレータ１９内に収容されている。このセパレータ１９により、各単電池１２は所定の間隔を空けて離間した状態で並べられている。
【００２５】
単電池１２は、概ね扁平な直方体形状をなしている。図２に示すように単電池１２の左側面には、温度センサ１０が接触している。単電池１２の左側面に位置する短側面は、温度センサ１０による温度検知の対象とされる対象壁２０となっている。
【００２６】
セパレータ１９には、対象壁２０と対向する位置に、対向壁２１が形成されている。この対向壁２１と、対象壁２０との間の空間は、温度センサ１０が挿入されるセンサ挿入空間２２とされる。
【００２７】
図３に示すように、温度センサ１０は、温度検出素子２３と、温度検出素子２３が保持される合成樹脂製の素子ホルダ２４と、を備える。温度検出素子２３は、例えば、サーミスタにより構成される。サーミスタとしては、ＰＴＣサーミスタ、又はＮＴＣサーミスタを適宜に選択できる。また、温度検出素子２３としては、サーミスタに限られず、温度を検出可能であれば任意の素子を適宜に選択できる。
【００２８】
温度検出素子２３の上部からは、一対の電線２５が上方に導出されている。電線２５は、図示しない外部回路に接続されており、温度検出素子２３からの信号はこの電線２５を介して外部回路に送信されるようになっている。外部回路は、例えば図示しない電池ＥＣＵに配されて、温度検出素子２３からの信号によって単電池１２の温度を検知するようになっている。
【００２９】
図４ないし図６に示すように、素子ホルダ２４は、温度検出素子２３が収容されるホルダ本体２６と、対向壁２１に形成された被係止部２７と係合することにより温度センサ１０をセンサ収容空間内に保持する係止部２８と、係止部２８に連なると共に上方に延出されて、係止部２８と被係止部２７との係合を解除する解除部２９と、を備える。
【００３０】
ホルダ本体２６は、略直方体形状をなしている。ホルダ本体２６の上面には、温度検出素子２３が収容される有底の素子収容孔３０が下方に延びて形成されている（図３参照）。素子収容孔３０の内部には、上方から温度検出素子２３が挿入されている。
【００３１】
温度検出素子２３が素子収容孔３０内に収容された状態で、素子収容孔３０の内部には、充填材３１が充填されている。充填材３１は、シリコーン樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の、公知の合成樹脂材を用いることができる。
【００３２】
図４ないし図６に示すように、ホルダ本体２６の両側面には、上下方向に延びる一対のリブ３２（付勢部の一例）が、外方に突出して形成されている。リブ３２は、その肉厚方向に撓み変形可能になっている。
【００３３】
図５に示すように、解除部２９は、ホルダ本体２６の上面から上方に延びる基部３３と、基部３３の上端部から下方に折り返された形状に形成された撓み部３４と、を備える。撓み部３４の下端部は、ホルダ本体２６の上面よりも下方の位置に配されている。
【００３４】
図３に示すように、撓み部３４の下端部には、対向壁２１と対向する面に、対向壁２１に向かって突出する係止部２８が形成されている。温度センサ１０がセンサ挿入空間２２内に挿入された状態で、係止部２８は、対向壁２１に形成された被係止部２７に下方から当接することにより、温度センサ１０が上方に抜けることを規制するようになっている。図２に示すように、被係止部２７は、セパレータ１９の右側面に形成された型抜き孔３５から図示しない金型を抜くことにより形成されるようになっている。
【００３５】
セパレータ１９には、センサ挿入空間２２内に温度センサ１０が挿入された状態で、温度センサ１０の下端部が上方から当接する前止まり部３６が形成されている。これにより、温度センサ１０が下方に移動することが規制される。
【００３６】
上述した係止部２８と被係止部２７とが係合すること、及び温度センサ１０の下端部が前止まり部３６に当接することにより、温度センサ１０は、センサ挿入空間２２内において、上下方向について位置決めされるようになっている。
【００３７】
図７に示すように、セパレータ１９には、温度センサ１０のリブ３２に対応する位置に、上下方向に延びると共に、温度センサ１０がセンサ挿入空間２２内に挿入される際にリブ３２と摺接する一対のガイド溝３７が形成されている。ガイド溝３７と、セパレータ１９に収容された単電池１２の対象壁２０との間隔Ｍは（図７参照）、自然状態におけるホルダ本体２６のうち対象壁２０と当接する面と、リブ３２との間の長さＬ（図５参照）よりもわずかに短く設定されている。これにより、温度センサ１０がセンサ挿入空間２２内挿入された状態で、リブ３２がその肉厚方向に撓み変形し、その弾発力によってホルダ本体２６が対象壁２０に付勢されるようになっている。
【００３８】
図３の矢線Ａで示すように、本実施形態においては、温度センサ１０は、センサ挿入空間２２内に上方から挿入される。このため、本実施形態においては、温度センサ１０の挿入方向の前方は下方となり、温度センサ１０の挿入方向の後方は上方となっている。温度センサ１０に係る構成を、温度センサ１０の挿入方向について改めて記載し直すと、以下のようになる。
【００３９】
セパレータ１９には、温度センサ１０の挿入方向について前方の位置に、温度センサ１０の前端と、温度センサ１０の挿入方向について後方から当接する前止まり部３６が形成されている。これにより、温度センサ１０が、温度センサ１０の挿入方向について前方に移動することが規制されるようになっている。また温度センサ１０が挿入空間に挿入された状態で、係止部２８は、被係止部２７に温度センサ１０の挿入方向について前方から当接するようになっている。これにより、温度センサ１０が温度センサ１０の挿入方向について後方に移動することが規制されるようになっている。
【００４０】
また、温度センサ１０がセンサ挿入空間２２内に挿入された状態で、対象壁２０と対向壁２１との間に配されたリブ３２は、温度センサ１０の挿入方向と交差する方向（図３の矢線Ｂで示す方向）から対象壁２０に向かって付勢するようになっている。本実施形態においては、温度センサ１０が付勢される方向は、温度センサ１０の挿入方向と直交する方向に設定されている。
【００４１】
さて、図８に示すように、温度センサ１０がセンサ挿入空間２２内に挿入された状態で、解除部２９は、上方（温度センサ１０の挿入方向について後方）に突出されており、センサ挿入空間２２の外側の位置に配されている。詳細には、単電池１２の上面及びセパレータ１９の上面よりも上方に突出されている。
【００４２】
解除部２９の撓み部３４を、作業者が摘まむと、撓み部３４は基部３３に向かって近づく方向に弾性変形する。すると、係止部２８と被係止部２７との係合が解除される。これにより、温度センサ１０はセンサ挿入空間２２から、上方に引き抜くことが可能になる。その後、解除部２９を摘まんだ状態で温度センサ１０を上方に引き抜くことにより、温度センサ１０をセンサ挿入空間２２から脱離させることができるようになっている。なお、図３に示すように、配線モジュール１４は、センサ挿入孔の上方の位置から退避して配されており、温度センサ１０と配線モジュール１４とが干渉しないようになっている。
【００４３】
（実施形態の作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、係止部２８と、被係止部２７との係合を解除する解除部２９は、センサ挿入空間２２の外部の位置に配されている。これにより、作業者は、解除部２９を摘まむことにより、容易に係止部２８と、被係止部２７との係合を解除することができる。その後、作業者は、センサ挿入空間２２から上方に温度センサ１０を引き抜くことにより、容易に温度センサ１０を電池モジュール１１から取り外すことができる。
【００４４】
また、解除部２９がセパレータ１９に形成されている場合、作業者は、解除部２９によって係止部２８と被係止部２７との係合を解除した後、解除部２９から温度センサ１０へと持ちかえることが考えられる。これにより温度センサ１０の取り外し作業を効率よく行いにくい状況が発生するおそれがある。そこで、本実施形態においては、解除部２９は温度センサ１０に設けられているようになっている。これにより、作業者は、解除部２９を摘まんで係止部２８と被係止部２７との係合を解除した状態のまま、温度センサ１０を引き抜くだけで、温度センサ１０を電池モジュール１１から取り外すことができる。この結果、温度センサ１０の取り外し作業の効率を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、リブ３２が変形することにより発生する弾発力により温度センサ１０は対象壁２０に押圧される。これにより、温度センサ１０と対象壁２０との密着性が向上するので、単電池１２の温度を適切に検知することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、温度センサ１０の挿入方向の前方には、温度センサ１０と当接することにより温度センサ１０の前方への移動を規制する前止まり部３６が形成されている。これにより、温度センサ１０が挿入方向について前方に移動することが規制されるので、対象壁２０と温度センサ１０との相対的な位置がずれることが抑制される。この結果、対象壁２０に対する温度センサ１０の位置ずれが規制されるので、対象壁２０の温度測定の精度を向上させることができる。
【００４７】
更に、本実施形態によれば、温度センサ１０には係止部２８が形成されており、対向壁２１には挿入方向の後方から係止部２８と係止することにより、温度センサ１０の後方への移動を規制する被係止部２７が形成されている。これにより、温度センサ１０が挿入方向について後方に移動することが規制されるので、対象壁２０と温度センサ１０との相対的な位置がずれることが抑制される。これにより、対象壁２０に対する温度センサ１０の位置ずれが規制されるので、対象壁２０の温度測定の精度を向上させることができる。
【００４８】
更に、本実施形態によれば、温度センサ１０は、温度検出素子２３と、温度検出素子２３が保持される素子ホルダ２４と、を備え、素子ホルダ２４には、温度検出素子２３が内部に収容される有底の素子収容孔３０が形成されており、素子収容孔３０の内部には、温度検出素子２３が収容された状態で充填材３１が充填されている。空気の熱伝導度は比較的に小さいので、素子ホルダ２４と、温度検出素子２３との間に空気層が存在すると、素子ホルダ２４と温度検出素子２３との間に温度差が発生することが懸念される。すると、対象壁２０の温度を正確に検知することができない虞がある。本実施形態によれば、素子ホルダ２４と温度検出素子２３との間は充填材３１により充填されている。これにより、素子ホルダ２４と温度検出素子２３との間に空気層が存在しないようにすることができる。この結果、対象壁２０の温度測定の精度を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、複数の単電池１２はセパレータ１９を介して間隔を空けて並べられており、対向壁２１はセパレータ１９に形成されている。これにより、セパレータ１９と別体の部材に対向壁２１を形成する場合に比べて、部品点数を削減できる。
【００５０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５１】
（１）全ての単電池１２に温度センサ１０を取り付けてもよく、また、所定の個数毎に、単電池１２に温度センサ１０を取り付けてもよい。
【００５２】
（２）一つの単電池１２に２つ以上の複数の温度センサ１０を取り付ける構成としてもよい。
【００５３】
（３）前止まり部３６は省略してもよい。
【００５４】
（４）本実施形態においては、解除部２９は温度センサ１０に形成される構成としたが、これに限られず、セパレータ１９に形成される構成としてもよい。また、温度センサ１０とセパレータ１９の双方に形成される構成としてもよい。
【００５５】
（５）付勢部は、温度センサ１０と別体の部材としてもよい。
【００５６】
（６）温度検出素子２３は、素子ホルダ２４の外部に露出した状態とし、温度検出素子２３を直接に対象壁２０に接触させる構成としてもよい。
【００５７】
（７）素子ホルダ２４は、温度検出素子２３を合成樹脂でモールド成形することにより形成してもよい。
【００５８】
（８）複数の単電池１２を収容する箱部材に対向壁２１を形成する構成としてもよい。また、複数の単電池１２の周囲を囲うように形成された枠部材に対向壁２１を形成する構成としてもよい。このように対向壁２１は、必要に応じて任意の部材に形成することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…温度センサ
１１…電池モジュール
１２…単電池
１９…セパレータ
２０…対象壁
２１…対向壁
２２…センサ挿入空間
２３…温度検出素子
２４…素子ホルダ
２７…被係止部
２８…係止部
２９…解除部
３０…素子収容孔
３１…充填材
３２…リブ（付勢部）
３６…前止まり部
【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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