特許 6115422 電池モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6115422

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20170410BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 E

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-192092(P2013-192092)

(22)【出願日】2013年9月17日

(65)【公開番号】特開2015-60653(P2015-60653A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2015年11月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】加藤 裕久

(72)【発明者】

【氏名】加藤 崇行

(72)【発明者】

【氏名】守作 直人

【審査官】 渡部 朋也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１２１９４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−３４６７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７３９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１１９６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

並設された複数の電池セルを備えた電池モジュールであって、
前記電池セルを保持する電池ホルダには、配線を支持する支持部が固定され、
前記支持部は、前記電池ホルダにおける前記支持部が固定される固定面から立設する第１の支持部と第２の支持部とを含み、
前記電池ホルダは、前記第１の支持部が固定される第１の電池ホルダと、前記第２の支持部が固定される第２の電池ホルダとを含み、
前記第１の支持部と前記第２の支持部が固定される前記固定面は、前記電池セルから見て同じ方向に設けられ、
前記第１の支持部は、鉤状をなしており、前記固定面における前記電池セルの並設方向と直交する方向の両端部である第１端部と第２端部のうち、前記第１端部側に開放される第１の配線収容部を有し、
前記第２の支持部は、鉤状をなしており、前記第２端部側に開放される第２の配線収容部を有し、
前記第１の配線収容部では、前記第１端部側の少なくとも一部分が前記配線と対向するとともに、前記第２の配線収容部では、前記第２端部側の少なくとも一部分が前記配線と対向することを特徴とする電池モジュール。

【請求項2】

前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記第１の配線収容部に支持される配線の位置が、前記第２の配線収容部に支持される配線の位置より、前記第１端部寄りとなるように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記第１の配線収容部に支持される配線の位置と、前記第２の配線収容部に支持される配線の位置が、前記固定面における前記第１端部と前記第２端部との間で同じ位置となるように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記固定面から立設する立設部と当該立設部から前記第１端部側又は前記第２端部側に延設する延設部とを有し、
前記延設部は、前記配線と対向することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項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、複数の電池セルを有する電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の電池セルを並設した電池モジュールには、電池セルの電力を送電するためのパワー線や、電池セルの状態を制御装置に送信するための信号線が設けられる。特許文献１に記載の蓄電装置には、これらの配線を支持する支持部が設けられている。

【0003】

特許文献１に記載の蓄電装置は、複数の蓄電素子を有する蓄電モジュールと、複数の蓄電素子を電気的に接続するバスバーモジュールとを有している。バスバーモジュールには、高圧ケーブル（配線）を支持する複数の支持部が設けられている。支持部は、Ｌ字状に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２１１９６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、蓄電モジュールに振動などが加わると、支持部から配線が脱落するおそれがある。
本発明の目的は、配線の脱落を抑制することが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】

上記課題を解決する電池モジュールは、並設された複数の電池セルを備えた電池モジュールであって、前記電池セルを保持する電池ホルダには、配線を支持する支持部が固定され、前記支持部は、前記電池ホルダにおける前記支持部が固定される固定面から立設する第１の支持部と第２の支持部とを含み、前記電池ホルダは、前記第１の支持部が固定される第１の電池ホルダと、前記第２の支持部が固定される第２の電池ホルダとを含み、前記第１の支持部と前記第２の支持部が固定される前記固定面は、前記電池セルから見て同じ方向に設けられ、前記第１の支持部は、鉤状をなしており、前記固定面における前記電池セルの並設方向と直交する方向の両端部である第１端部と第２端部のうち、前記第１端部側に開放される第１の配線収容部を有し、前記第２の支持部は、鉤状をなしており、前記第２端部側に開放される第２の配線収容部を有し、前記第１の配線収容部では、前記第１端部側の少なくとも一部分が前記配線と対向するとともに、前記第２の配線収容部では、前記第２端部側の少なくとも一部分が前記配線と対向することを要旨とする。

【0007】

これによれば、第１の支持部と第２の支持部によって配線が支持される。第１の支持部は、第１端部側の少なくとも一部分が配線と対向し、第２の支持部は第２端部側の少なくとも一部分が配線と対向するため、配線が、第１端部及び第２端部のどちらに向けて移動しても第１の支持部及び第２の支持部から脱落しにくい。

【0008】

また、電池ホルダに電池セルに加えて、配線も支持させることができる。
上記電池モジュールについて、前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記第１の配線収容部に支持される配線の位置が、前記第２の配線収容部に支持される配線の位置より、前記第１端部寄りとなるように固定されていることが好ましい。
上記電池モジュールについて、前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記第１の配線収容部に支持される配線の位置と、前記第２の配線収容部に支持される配線の位置が、前記固定面における前記第１端部と前記第２端部との間で同じ位置となるように固定されていることが好ましい。

【0009】

上記電池モジュールについて、前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記固定面から立設する立設部と当該立設部から前記第１端部側又は前記第２端部側に延設する延設部とを有し、前記延設部は、前記配線と対向することが好ましい。

【0010】

これによれば、第１の支持部、第２の支持部及び立設部によって配線の脱落が抑制され
るため、配線が脱落することを更に適切に抑制することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、配線の脱落を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態における電池モジュールを示す斜視図。

【図2】実施形態における電池モジュールを示す図１の２−２線断面図。

【図3】（ａ）は実施形態における第１の電池ホルダを示す斜視図、（ｂ）は実施形態における第２の電池ホルダを示す斜視図。

【図4】実施形態における電池モジュールを示す側面図。

【図5】変形例の電池モジュールを示す断面図。

【図6】変形例の電池モジュールを示す側面図。

【図7】変形例の電池モジュールを示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１及び図２に示すように、電池モジュール１０は、電池ホルダ２１，４１に保持された電池セル１１（例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素蓄電池などの二次電池）が複数並設されている。電池ホルダ２１，４１に保持された電池セル１１は、並設されている。つまり、電池セル１１の並設方向と電池ホルダ２１，４１の並設方向は同一方向となっている。電池モジュール１０における電池セル１１の並設方向の両端には、エンドプレート１２が設けられている。

【0014】

図３（ａ）に示すように、第１の電池ホルダ２１は、矩形平板状の第１の被覆部２２を有している。第１の被覆部２２の長手方向両端には、第１の被覆部２２の厚み方向に延びる矩形平板状の第２の被覆部２３及び第３の被覆部２４が設けられている。第２の被覆部２３の長手方向第１端部２３ａ（第１の被覆部２２が設けられる端部とは反対側の端部）と、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａ（第１の被覆部２２が設けられる端部とは反対側の端部）には、各被覆部２３，２４の短手方向第１端部２３ｂ、２４ｂの間で延びる矩形平板状の第４の被覆部２５が設けられている。第１の被覆部２２、第２の被覆部２３及び第３の被覆部２４に囲まれる領域は、電池セル１１が収容される収容部Ｓとなっている。

【0015】

第２の被覆部２３及び第３の被覆部２４の長手方向第１端部２３ａ，２４ａには、各被覆部２３，２４と連設され、各被覆部２３，２４の長手方向に延びる矩形平板状の保持部２６がそれぞれ設けられている。第２の被覆部２３及び第３の被覆部２４の長手方向第２端部２３ｃ，２４ｃには、柱状の脚部２７がそれぞれ設けられている。

【0016】

第３の被覆部２４の厚み方向の面において、収容部Ｓとは反対側の面３０には、第３の被覆部２４の厚み方向に突出する第１の支持部３３が固定されている。第１の支持部３３は、鉤状をなしており、面３０から第３の被覆部２４の厚み方向に立設する矩形板状の第１の立設部３１を有している。第１の立設部３１の先端（第１の立設部３１における第３の被覆部２４側の端部とは反対側の端部）には、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａに側に延設する第１の延設部３２が設けられている。

【0017】

図３（ｂ）に示すように、第２の電池ホルダ４１は、第２の支持部４４の構成を除いて第１の電池ホルダ２１と同一の構造を有する。このため、第１の電池ホルダ２１と同一の構成については第１の電池ホルダ２１と同一符号を付してその説明を省略する。

【0018】

第２の電池ホルダ４１の第３の被覆部２４の厚み方向の面において、収容部Ｓとは反対側の面３０には、第３の被覆部２４の厚み方向に突出する第２の支持部４４が固定されている。第２の支持部４４は、鉤状をなしており、面３０から第３の被覆部２４の厚み方向に立設する矩形板状の第２の立設部４２を有している。第１の立設部３１と第２の立設部４２は、第３の被覆部２４の長手方向に若干ずれて設けられている。第２の立設部４２の先端（第２の立設部４２における第３の被覆部２４側の端部とは反対側の端部）には、第３の被覆部２４の長手方向第２端部２４ｃ側に延設する第２の延設部４３が設けられている。

【0019】

図１及び図２に示すように、第１の電池ホルダ２１及び第２の電池ホルダ４１は、載置板５１を保持している。載置板５１は、保持部２６に挟まれるように設けられている。載置板５１上には、電池モジュール１０の制御を行う制御装置５２が設けられている。制御装置５２には、電池セル１１の状態を他の制御装置や、上位の制御装置に伝送するための配線６１（信号線）が設けられている。

【0020】

図４に示すように、第１の電池ホルダ２１と第２の電池ホルダ４１は、交互に並設されている。第１の電池ホルダ２１と第２の電池ホルダ４１は、並設方向（電池セル１１の並設方向）が第３の被覆部２４の短手方向と一致するように並設されている。電池モジュール１０において、支持部３３，４４が固定されている第３の被覆部２４の面３０が、固定面となる。また、第３の被覆部２４の面３０と連設されている面も固定面と捉えると、第３の被覆部２４と連設される保持部２６において、面３０と連設される面３８及び第３の被覆部２４と連設される脚部２７において、面３０と連設される面３９も固定面となる。

【0021】

支持部３３，４４が設けられている第３の被覆部２４の面３０において、電池セル１１の並設方向（第３の被覆部２４の短手方向）と直交する方向が第３の被覆部２４の長手方向となる。したがって、固定面における電池セル１１の並設方向と直交する方向の両端部とは、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａ及び長手方向第２端部２４ｃであり、長手方向第１端部２４ａが第１端部となり、長手方向第２端部２４ｃが第２端部となっている。また、面３０、面３８及び面３９が固定面とすると、面３０、面３８及び面３９において、電池セル１１の並設方向と直交する方向の両端部２６ａ，２７ａのうち、保持部２６側の端部２６ａが第１端部となり、脚部２７側の端部２７ａが第２端部となる。支持部３３，４４を基準とすると、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａと端部２６ａは同一方向に位置し、第３の被覆部２４の長手方向第２端部２４ｃと端部２７ａは同一方向に位置している。

【0022】

第１の立設部３１と第２の立設部４２は、配線６１を支持している。第１の立設部３１において、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａ側の面３１ａは、配線６１と対向している。第２の立設部４２において、第３の被覆部２４の長手方向第２端部２４ｃ側の面４２ａは、配線６１と対向している。したがって、第１の支持部３３における第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａ側の一部分が配線６１と対向し、第２の支持部４４における第３の被覆部２４の長手方向第２端部２４ｃ側の一部分が配線６１と対向している。

【0023】

また、図２に示すように、第１の延設部３２及び第２の延設部４３は、面３０と対向する面３２ａ，４３ａが、配線６１と対向している。第１の立設部３１と第２の立設部４２に支持される配線６１は、屈曲して設けられている。

【0024】

次に、本実施形態の電池モジュール１０の作用について説明する。
電池モジュール１０に振動などが加わり、配線６１が移動しようとすると、第３の被覆部２４、第１の立設部３１、第２の立設部４２、第１の延設部３２及び第２の延設部４３によって配線６１の移動が抑制される。このため、第１の立設部３１と第２の立設部４２から配線が脱落しにくい。

【0025】

また、配線６１が屈曲しているため、配線６１には、元の形状である直線状に復元しようとする力が働く。すると、配線６１と第１の立設部３１との間、配線６１と第２の立設部４２との間には、摩擦力が生じる。この摩擦力によって、配線６１が軸方向に移動しにくい。

【0026】

したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１の立設部３１は、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａ側の面３１ａが配線６１と対向し、第２の立設部４２は、第３の被覆部２４の長手方向第２端部２４ｃ側の面４２ａが配線６１と対向している。このため、配線６１が、第３の被覆部２４の長手方向両端部のどちらに向けて移動しても、第１の立設部３１及び第２の立設部４２によって移動が規制され、第１の支持部３３及び第２の支持部４４から脱落しにくい。

【0027】

（２）第１の支持部３３及び第２の支持部４４は、電池ホルダ２１，４１に設けられている。電池ホルダ２１，４１に支持部３３，４４を設けることで、電池ホルダ２１，４１に電池セル１１に加えて、配線６１も保持させることができる。

【0028】

（３）第１の立設部３１に第１の延設部３２を設けて、第２の立設部４２に第２の延設部４３を設けている。このため、第１の延設部３２及び第２の延設部４３によって、配線６１が、第３の被覆部２４の面３０と対向する方向に移動することが抑制される。このため、配線６１が脱落することが更に抑制される。

【0029】

（４）配線６１は屈曲しているため、配線６１と第１の立設部３１との間及び配線６１と第２の立設部４２との間には摩擦力が生じ、配線６１が軸方向に移動することが抑制される。このため、配線６１と支持部３３，４４が擦れ合うことが抑制され、配線６１が破損しにくい。

【0030】

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図５に示すように。第１の立設部７１は、第３の被覆部２４の長手方向第１端部２４ａ側に延び、かつ、面３０に対して傾斜していてもよい。同様に、第２の立設部７２は、第３の被覆部２４の長手方向第２端部２４ｃ側に延び、かつ、面３０に対して傾斜していてもよい。この場合、第１の延設部３２及び第２の延設部４３がない場合でも、配線６１が第３の被覆部２４の面３０と対向する方向に移動することを抑制することができる。

【0031】

○ 第１の電池ホルダ２１と第２の電池ホルダ４１は、交互に並設されていなくてもよい。例えば、図６に示すように、２個一組の第１の電池ホルダ２１と２個一組の第２の電池ホルダ４１が、一組ずつ交互に並設されていてもよい。また、電池モジュール１０は、少なくとも一つの第１の電池ホルダ２１と少なくとも一つの第２の電池ホルダ４１を有していればよく、第１の電池ホルダ２１と第２の電池ホルダ４１の位置は、どのような態様でもよい。

【0032】

○ 図７に示すように、配線６１は屈曲していなくてもよい。この場合、配線６１を屈曲させる場合に比べて、配線６１の長さを短くできる。
○ 延設部を設ける場合、第１の延設部３２及び第２の延設部４３は、少なくともいずれか一方が設けられていればよい。

【0033】

○ 配線６１は、電池セル１１の電力を伝送するパワー線であってもよい。
○ 第１の支持部３３及び第２の支持部４４は、電池セル１１や、載置板５１などに設けられていてもよい。

【0034】

○ 複数の電池セル１１を保持する単一の電池ホルダに第１の支持部３３及び第２の支持部４４を設けてもよい。

【符号の説明】

【0035】

１０…電池モジュール、１１…電池セル、２１…第１の電池ホルダ、３１，７１…第１の立設部、３２…第１の延設部、３３…第１の支持部、４１…第２の電池ホルダ、４２，７２…第２の立設部、４３…第２の延設部、４４…第２の支持部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】