特許 6395935 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】6395935

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20180913BHJP

   H01M 2/12 20060101ALI20180913BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 S

   H01M2/10 A

   H01M2/12 Z

   H01M2/20 A

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-527166(P2017-527166)

(86)(22)【出願日】2016年6月22日

(86)【国際出願番号】JP2016068453

(87)【国際公開番号】WO2017006763

(87)【国際公開日】20170112

【審査請求日】2017年10月19日

(31)【優先権主張番号】特願2015-137648(P2015-137648)

(32)【優先日】2015年7月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】會澤 康幸

【審査官】 井原 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２４８４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０８４９４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１１３７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−８０１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０３３７９５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／１２

Ｈ０１Ｍ ２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

角形の電池容器の一面に外部端子を有する複数の電池セルを配列させて互いに隣接する前記外部端子の間をバスバで導電接続した電池モジュールであって、
前記複数の電池セルの間に介在されて前記複数の電池セルを保持するセルホルダと、
該セルホルダに取り付けられて前記バスバを保持するバスバホルダと、を有し、
前記セルホルダに設けられた第１の爪状係止部と、前記バスバホルダに設けられた第２の爪状係止部とが互いに係止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の爪状係止部は、前記電池セルのセル幅方向に離間して対をなして設けられており、互いに接近する方向に向かって突出するフック形状を有し、
前記第２の爪状係止部は、前記電池セルのセル幅方向に離間して対をなして設けられており、互いに離間する方向に向かって突出するフック形状を有し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】

前記電池セルの一面に設けられたガス排出弁に対向して配置されるガス排出ダクトを有し、
前記セルホルダに設けられた第３の爪状係止部と、前記ガス排出ダクトに設けられた第４の爪状係止部とが互いに係止することを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記第３の爪状係止部は、前記電池セルのセル幅方向に離間して対をなして設けられており、互いに接近する方向に向かって突出するフック形状を有し、
前記第４の爪状係止部は、前記電池セルのセル幅方向に離間して対をなして設けられており、互いに離間する方向に向かって突出するフック形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記ガス排出ダクトの上に回路基板が配置されており、該回路基板は、前記バスバホルダに設けられている第５の爪状係止部によって前記バスバホルダに係止されていることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。

【請求項6】

前記バスバホルダは、前記電池セルのセル幅方向一方側と他方側に離間してそれぞれ設けられ、
前記ガス排出ダクトは、一方のバスバホルダと他方のバスバホルダとの間に配置され、
前記回路基板は、前記ガス排出ダクトの上に配置されて、セル幅方向両側の端部が前記
一方のバスバホルダに設けられている前記第５の爪状係止部と前記他方のバスバホルダに設けられている前記第５の爪状係止部に係止されていることを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール。

【請求項7】

前記第５の爪状係止部は、前記バスバホルダのセル幅方向内側の端部から突出するフック形状を有していることを特徴とする請求項６に記載の電池モジュール。

【請求項8】

前記バスバホルダは、前記バスバの上面または下面にクリアランスを持って前記バスバを内包す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9】

前記バスバホルダと前記ガス排出ダクトが一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。

【請求項10】

前記バスバホルダは、前記セルホルダよりも弾性係数が大きい材料により構成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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電池セルをセルホルダで保持した電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電池セルに係止爪を設けて、その係止爪によってバスバ収容部材を係止させる構造が示されている。そして、特許文献２には、セルホルダに係止爪を設けて、ガス排出弁の排出ガスをガス排出ダクトに導くためのノズルホルダを係止させる構造が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2014-082080号公報

【特許文献2】特開2011-222419号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、電池モジュールは、複数の電池セルを積層した電池セル積層体に、バスバホルダ等の部品を取り付けることによって組み立てられる構造を有しているが、複数の電池セルや部品はそれぞれ寸法誤差を有しており、組み立てにより全体の寸法誤差が大きくなる可能性がある。

【0005】

上記した特許文献１、２に示す構造は、いずれも一方の部材に設けられた係止爪が、他方の部材に設けられた固定の引っ掛かり部に引っかかる構造を有しているので、かかる構造を電池モジュールの組み立て構造に適用した場合に、寸法誤差によって係止爪を引っ掛かり部に適切に引っ掛けることができず、電池セル積層体に部品を係止することができないおそれがある。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組立部品の寸法誤差を吸収して確実に係止して組み立てることができる構造を有する電池モジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する本発明の電池モジュールは、角形の電池容器の一面に外部端子を有する複数の電池セルを配列させて互いに隣接する前記外部端子の間をバスバで導電接続した電池モジュールであって、前記複数の電池セルの間に介在されて前記複数の電池セルを保持するセルホルダと、該セルホルダに取り付けられて前記バスバを保持するバスバホルダと、を有し、前記セルホルダに設けられた第１の爪状係止部と、前記バスバホルダに設けられた第２の爪状係止部とが互いに係止することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、セルホルダに設けられた第１の爪状係止部と、バスバホルダに設けられた第２の爪状係止部とが互いに係合して、セルホルダにバスバホルダが取り付けられるので、電池モジュールを構成する電池セルやセルホルダ等の各部品の寸法誤差を吸収できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電池モジュールの一例を示す分解斜視図。

【図2】電池モジュールの構成を説明する分解斜視図。

【図3】電池セル積層体の斜視図。

【図4】電池セルとセルホルダの分解斜視図。

【図5】電池セル積層体の要部を拡大して示す平面図。

【図6】図５のＡ部拡大図。

【図7】バスバホルダの斜視図。

【図8】電池モジュールの要部を拡大して断面で示す斜視図。

【図9】電池モジュールの要部を拡大して断面で示す斜視図。

【図10】電池モジュールの要部を拡大して断面で示す図。

【図11】電池モジュールの要部を拡大して断面で示す斜視図。

【図12】電池モジュールの要部を拡大して断面で示す図。

【図13】バスバホルダの他の一例を示す斜視図。

【図14】バスバホルダの他の一例を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、各図において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の材料を示しており、重複する説明は省略する。また、各図が示す部材の大きさや形状は一例であり、特許請求の範囲に示される部材等の形態を限定するものではない。以下の実施例では、電池モジュールがＨＥＶやＥＶ等の車両用の電池モジュールの場合を例に説明するが、民生用、産業用を問わずに用いることができ、例えば固定配置型の蓄電装置として用いることもできる。

【0011】

図１は、電池モジュールの一例を示す分解斜視図、図２は、電池モジュールの構成を説明する分解斜視図、図３は、電池セル積層体の斜視図、図４は、電池セルとセルホルダの分解斜視図、図５は、電池セル積層体の要部を拡大して示す平面図、図６は、図５のＡ部拡大図である。

【0012】

電池モジュール１は、図３に示すように、角形の電池セル２を複数積層させて配列させた電池セル積層体３を有している。電池セル積層体３は、各電池セル２を積層方向外側からそれぞれセルホルダ２１で挟み込んで保持している。セルホルダ２１は、複数の電池セル２の間に介在されてこれら複数の電池セル２を保持している。電池セル積層体３は、図２に示すように、電池セル２の積層方向（図３のＸ方向）両端部に配置された一対の端部プレート４と、電池セル２の積層方向に直交するセル幅方向（図３のＹ方向）両側に配置された一対の側面保持プレート５によって固縛されている。

【0013】

そして、電池セル積層体３のセル高さ方向（図３のＺ方向）上側には、バスバホルダ６とガス排出ダクト７が取り付けられており、さらにその上を覆うようにモジュールカバー９が取り付けられている。ガス排出ダクト７とモジュールカバー９との間には、電圧検出回路及び温度測定回路を有する回路基板８が配置されている。

【0014】

バスバホルダ６とガス排出ダクト７は、それぞれ電池セル２の積層方向に沿って延在するように配置されている。バスバホルダ６とガス排出ダクト７は、いずれも絶縁性の合成樹脂材料からなり、バスバホルダ６は、ガス排出ダクト７よりも弾性係数が大きい材料により構成されている。例えば本実施形態では、バスバホルダ６はＰＰ、ガス排出ダクト７はＰＢＴにより構成されている。

【0015】

バスバホルダ６は、電池セル積層体３のセル幅方向両側に離れて対をなすように設けられており、隣接する電池セル２の正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂの間を導電接続するバスバ１６が収容されている。バスバホルダ６は、電池セル２の正極外部端子１３Ａと負極外部端子１３Ｂ及びバスバ１６の絶縁カバーとして機能する。

【0016】

ガス排出ダクト７は、電池セル積層体３のセル幅方向中央位置に配置されて電池セル２のガス排出弁１４と連通しており、ガス排出弁１４から排出された排出ガスを電池モジュール１の外部に導いて排出するものである。モジュールカバー９には、複数の引っ掛け部９ａが設けられており、バスバホルダ６に設けられた対応する係止爪６ａを引っ掛けることによってバスバホルダ６に係止される。

【0017】

側面保持プレート５は、電池セル積層体３の側面に沿って延在する平板部の中央に矩形の開口部５ａが形成された枠形状を有しており、両端のフランジ片が端部プレート４にねじ留めされる。端部プレート４には、固定ブラケットが取り付けられている。

【0018】

電池セル２は、例えば図４に示すように、電極群と電解液を内部に密閉収容する扁平角形の電池容器１１を有している。電池容器１１は、長方形の底面と、底面の一対の長辺部で折曲されて立ち上がる一対の幅広な主面と、底面の一対の短辺部で折曲されて立ち上がる一対の幅狭な側面とを有しており、底面に対向する上部は、電池蓋１２によって密封されている。電池蓋１２は、電池容器１１の一面を形成しており、図４に示すように、セル幅方向両側に正極外部端子１３Ａと負極外部端子１３Ｂが設けられ、セル幅方向中央にはガス排出弁１４が設けられている。ガス排出弁１４は、電池容器の内圧が所定値以上に上昇することにより開裂して、電池容器内のガスを排出する構造を有している。

【0019】

セルホルダ２１は、平板状に広がって電池セル２の一方の主面に対向する主面対向壁部２２と、主面対向壁部２２の両側端部から突出して電池セル２のセル幅方向両側の側面にそれぞれ対向する側面対向壁部２３を有している。主面対向壁部２２には、セル保持凸条部２２ａが設けられている。セル保持凸条部２２ａは、一方の側面対向壁部２３側の端部から他方の側面対向壁部２３側の端部に亘って一定幅で延在しており、セルホルダ２１の高さ方向に所定間隔をおいて複数本（本実施形態では５本）が設けられている。

【0020】

側面対向壁部２３は、主面対向壁部２２に直交する方向に沿って互いに離間する方向に突出しており、それぞれの先端部分には、隣接するセルホルダ２１の側面対向壁部２３と連結して接合するための連結接合部２３ａが設けられている。連結接合部２３ａは、段差形状を有しており、隣接するセルホルダ２１の側面対向壁部２３が有する連結接合部２３ａと重なり合うことによって連結し、電池セル積層体の積層方向に連続する。側面対向壁部２３は、連結したときのセルホルダ２１間のピッチが電池セル２の厚み２ａよりも小さくなるように形成されており、例えば図６に示すように、隙間δを有して対向するようになっている。したがって、電池セル２の厚みが誤差によりばらついても確実に電池セル２をセルホルダ２１にて保持することができる。

【0021】

側面対向壁部２３の外側面には、プレート係合部２３ｂが設けられている。プレート係合部２３ｂは、図３に示すように、電池セル積層体３を形成したときに矩形枠状に連続した凸部を形成する。そして、電池セル積層体３の側面に側面保持プレート５を装着した際に、側面保持プレート５の開口部５ａに挿入されて開口部５ａの端縁に沿って配置され、開口部５ａと係合し、側面保持プレート５に対してセルホルダ２１を位置決めする。

【0022】

セルホルダ２１は、電池セル２の電池蓋１２に対向して当接する第１の当接片２４と第２の当接片２５を有している。第１の当接片２４は、主面対向壁部２２のセル高さ方向上端で且つセル幅方向中央に設けられている。第２の当接片２５は、主面対向壁部２２のセル高さ方向上端で且つ第１の当接片２４とセルホルダ２１のセル幅方向両端部との間に設けられており、セルホルダ２１で電池セル２を保持した場合に、セル幅方向において正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂとガス排出弁１４との中間位置にそれぞれ配置される。第１の当接片２４と第２の当接片２５は、主面対向壁部２２に直交する方向に突出しており、電池セル２の電池蓋１２と対向して当接することにより、電池セル２のセル高さ方向上側への移動を規制する。なお、第２の当接片２５は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、セルホルダ２１で電池セル２を保持した場合に、セル幅方向において正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂとガス排出弁１４との中間位置からセルホルダ２１のセル幅方向両端部に設けられているバスバホルダ係止部２６近傍までそれぞれ延在している構成としてもよく、かかる構成により、電池セル２の電池蓋１２に当接する沿面距離をより長く確保して電池セル２のセル高さ方向上側への移動を確実に規制することができる。

【0023】

セルホルダ２１のセル高さ方向下端は、電池セル２の底面を露出させるように開放されている。例えば、電池セル２の温調を行う場合は、図示はしないが、それぞれの電池セル２の底面に対して、伝熱シートや伝熱グリスなどを接して配置することで熱伝導効率を上げることが可能となる。温調においては伝熱面に気泡が入ると熱抵抗が上がってしまうため、電池セル２に接する伝熱媒体は、電池セル２との密着性をあげる必要があり、伝熱媒体を密着や圧縮して用いる。電池セル２の底面に伝熱媒体を密着及び圧縮した場合に、電池セル２にセル高さ方向下方から上方に向かう応力が発生するが、セルホルダ２１の第１の当接片２４と第２の当接片２５が電池セル２の電池蓋１２に当接することによってかかる応力を受け止めることができ、伝熱媒体と電池セル２との間をより密着させ熱抵抗を小さくすることができる。

【0024】

セルホルダ２１には、バスバホルダ６を係止するためのバスバホルダ係止部２６（第１の爪状係止部）と、ガス排出ダクト７を係止するためのダクト係止部２７(第３の爪状係止部）が設けられている。バスバホルダ係止部２６とダクト係止部２７は、主面対向壁部２２のセル高さ方向上端から上側に向かって突出して設けられている。

【0025】

バスバホルダ係止部２６は、例えば図４に示すように、セルホルダ２１のセル幅方向両側の位置に分かれて対をなして設けられており、電池セル２の正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂを間に介してセル幅方向外側と内側に離間して互いに対向する位置に配置されている。そして、セル幅方向外側のバスバホルダ係止部２６は、セル幅方向内側に向かって突出するフック形状を有し、セル幅方向内側のバスバホルダ係止部２６は、セル幅方向外側に向かって突出するフック形状を有している。すなわち、セル幅方向外側のバスバホルダ係止部２６とセル幅方向内側のバスバホルダ係止部２６は、互いに接近する方向に向かって突出するフック形状を有している。

【0026】

ダクト係止部２７は、電池セル２のガス排出弁１４を間に介してセル幅方向両側の位置に離間して互いに対向する位置に配置されている。そして、それぞれセル幅方向内側に向かって互いに接近する方向に突出するフック形状を有している。

【0027】

図７は、バスバホルダの斜視図、図８、図９、図１１は、電池モジュールの要部を拡大して断面で示す斜視図、図１０と図１２は、電池モジュールの要部を拡大して断面で示す図である。

【0028】

バスバホルダ６は、複数のバスバ１６を互いに隔離して絶縁した状態で収容する。バスバホルダ６は、正極外部端子１３Ａもしくは負極外部端子１３Ｂを間に介して互いにセル幅方向に離間して対向する一対の側壁部３３と、積層方向に所定間隔をおいて配置される複数の隔壁部３５を有しており、これら一対の側壁部３３と、互いに対向する隔壁部３５で囲まれる保持部にバスバ１６を収容している。バスバホルダ６の底面には、開口部が設けられており、バスバホルダ６をセルホルダ２１に取り付けた際に、正極外部端子１３Ａまたは負極外部端子１３Ｂを挿入してバスバホルダ６内に露出させることができる。

【0029】

バスバ１６は、バスバホルダ６の側壁部３３と隔壁部３５で囲まれる保持部内でセル高さ方向に摺動可能にクリアランスを持って保持されている。一対の側壁部３３には、バスバ１６の上面に対向する爪部３４が設けられている。爪部３４は、バスバホルダ６内でバスバ１６がセル高さ方向上側に抜け出してバスバホルダ６から外れてしまうのを防いでいる。

【0030】

バスバホルダ６には、セルホルダ２１に係止するためのセルホルダ係止部３２(第２の爪状係止部)が設けられている。セルホルダ係止部３２は、バスバホルダ６のセル幅方向一方側と他方側に分かれて設けられており、電池セル２の正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂを間に介してセル幅方向両側の位置に離間して互いに対向する位置に配置されている。図８及び図１０に示すように、セル幅方向外側のセルホルダ係止部３２は、セル幅方向外側に向かって突出するフック形状を有しており、セルホルダ２１のセル幅方向外側に設けられているバスバホルダ係止部２６に係止される。そして、セル幅方向内側のセルホルダ係止部３２は、セル幅方向内側に向かって突出するフック形状を有しており、セルホルダ２１のセル幅方向内側に設けられているバスバホルダ係止部２６に係止される。すなわち、セル幅方向外側のセルホルダ係止部３２とセル幅方向内側のセルホルダ係止部３２は、互いに離間する方向に向かって突出するフック形状を有している。

【0031】

バスバホルダ６は、セルホルダ２１のセル高さ方向上側からセルホルダ２１に押しつけることによって、セルホルダ２１のバスバホルダ係止部２６に、バスバホルダ６のセルホルダ係止部３２を係止させることができる。したがって、バスバホルダ６をセルホルダ２１にワンタッチで取り付けることができ、組立作業を簡単化できる。また、ねじを用いた締結構造と比較して構造が簡単で、外観上もシンプルに構成することができる。そして、例えばセルホルダにナットをインサート成形し、ボルトでバスバホルダを締結する締結構造と比較した場合、セルホルダを成形する工程においてインサート成形する必要が無く、組立作業においてねじを締結する作業を省略でき、部品点数を削減でき、製造組立コストを抑えて、製品を安価に提供することができる。また、ねじなどの金属部品の使用を極力抑えることができ、感電等のリスクを下げることができる。

【0032】

ガス排出ダクト７は、電池蓋１２のガス排出弁１４に対向して配置される。ガス排出ダクト７は、断面がコ字状を有しており、各電池セル２の電池蓋１２との協働により、積層方向に連続する閉断面を形成する。ガス排出ダクト７は、電池蓋１２に対向するフランジ片にシール材４１が設けられており、電池蓋１２との間からガスが漏れないようにシールされている。

【0033】

ガス排出ダクト７には、セルホルダ２１に係止するためのセルホルダ係止部４２（第４の爪状係止部）が設けられている。セルホルダ係止部４２は、ガス排出ダクト７のセル幅方向一方側と他方側に分かれて設けられており、個々のセルホルダ２１に対応してセルホルダ２１のダクト係止部２７に対向する位置に配置される。セルホルダ係止部４２は、セル幅方向内側に向かって突出するフック形状を有しており、セルホルダ２１のダクト係止部２７に係止される。

【0034】

ガス排出ダクト７は、セルホルダ２１のセル高さ方向上側からセルホルダ２１に押しつけることによって、セルホルダ２１のダクト係止部２７に、ガス排出ダクト７のセルホルダ係止部４２を係止させることができる。したがって、ガス排出ダクト７をセルホルダ２１にワンタッチで取り付けることができ、組立作業を簡単化できる。また、バスバホルダ６と同様に、ねじを用いた締結構造と比較して構造が簡単で、外観上もシンプルに構成することができる。そして、例えばセルホルダにナットをインサート成形した構造と比較して、インサート成形の必要が無く、組立作業においてねじを締結する作業を省略でき、部品点数を削減でき、製造組立コストを抑えて、製品を安価に提供することができる。また、ねじなどの金属部品の使用を極力抑えることができ、感電等のリスクを下げることができる。

【0035】

回路基板８は、回路基板８のセル幅方向両側に配置される一対のバスバホルダ６に係止される。バスバホルダ６は、回路基板８が載置される基板台座部３６と、回路基板係止部３７（第５の爪状係止部）を有している。回路基板係止部３７は、図１１及び図１２に示すように、バスバホルダ６のセル幅方向内側の端部に設けられており、電池セル積層体３のセル幅方向内側に向かって突出するフック形状を有している。回路基板８は、セル高さ方向上側からガス排出ダクト７に向かって押しつけることによって、回路基板係止部３７を弾性変形させて回路基板８の端部を通過させ、回路基板係止部３７とバスバホルダ６の基板台座部３６との間に回路基板８の端部が保持される。

【0036】

本実施形態では、回路基板８は、四隅が積層方向両端のセルホルダ２１にねじで締結される。したがって、例えば電池セル２のガス排出弁１４からガスが噴出して、ガス排出ダクト７がセル高さ方向上側に向かって付勢され、その結果、セルホルダ２１との爪係止が外れてしまったとしても、回路基板８に当接して、それ以上の動きを防ぐことができる。

【0037】

回路基板８には、電池セル２の電圧を検出するための電圧検出用端子５１と温度測定センサ用の配線コネクタ５２が設けられている。電圧検出用端子５１は、セル幅方向外側に向かって突出しており、中継用端子５３によってバスバ１６と導電接続されている。回路基板８の電圧検出回路は、電圧検出用端子５１を介してバスバ１６から電池セル２の電圧を検出する。

【0038】

温度測定センサ５５は、バスバホルダ６に着脱可能に装着されている。温度測定センサ５５は、バスバホルダ６に弾性支持部材を介して支持されており、所定の押圧力で電池セル２に当接されている。温度測定センサ５５の配線５６は、バスバホルダ６に設けられたケーブル支持部３８に支持されており、先端のソケットが配線コネクタ５２に接続されている。回路基板８の温度測定回路は、温度測定センサ５５からの信号に基づいて電池セル２の温度を測定する。

【0039】

上記構成を有する電池モジュール１の組立方法について説明する。
まず、図４に示すように、複数の電池セル２をセルホルダ２１で挟み込んで積層させ、図３に示す電池セル積層体３を組み立てる。そして、電池セル積層体３の積層方向外側に端部プレート４を配置して圧縮し、電池セル積層体３のセル幅方向両側に側面保持プレート５を装着する。その際、電池セル積層体３の側面に突出しているセルホルダ２１の側面対向壁部２３のプレート係合部２３ｂを、側面保持プレート５の開口部５ａに挿入して係合させ、側面保持プレート５に対して各セルホルダ２１を位置決めする。そして、側面保持プレート５を端部プレート４にボルト結合する。以上の組立作業により、電池セル積層体３を固縛することができる。

【0040】

次に、バスバホルダ６とガス排出ダクト７の取付作業を行う。バスバホルダ６には、予めバスバ１６が装着されている。このバスバホルダ６を電池セル積層体３のセル高さ方向上側から電池セル積層体３の上にセットし、各電池セル２の正極外部端子１３Ａと負極外部端子１３Ｂをバスバホルダ６内に挿入させる。そして、バスバホルダ６を所定の押圧力で電池セル積層体３に押しつけて、バスバホルダ６のセルホルダ係止部３２をセルホルダ２１のバスバホルダ係止部２６に係止させる。

【0041】

セルホルダ係止部３２とバスバホルダ係止部２６は、それぞれフック形状を有しているので、互いに容易に係止することができる。また、少なくとも一方が弾性変形することによって、寸法誤差を吸収し、確実に係止することができる。

【0042】

この係止により、バスバホルダ６は、電池セル積層体３のセルホルダ２１に一体的に固定される。一対のバスバホルダ６を電池セル積層体３に取り付けた後、バスバ１６を電池セル２の正極外部端子１３Ａと負極外部端子１３Ｂに溶接接合する。

【0043】

バスバホルダ６は、複数のバスバ１６を上面または下面にクリアランスを持ってそれぞれ内包しており、セル高さ方向に摺動可能に収容している。したがって、バスバホルダ６を電池セル積層体３に取り付けることによって、各バスバ１６を隣接する電池セル２の正極外部端子１３Ａと負極外部端子１３Ｂの上に簡単にセットでき、バスバ１６を正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂに溶接接合する作業を容易に行うことができる。

【0044】

そして、ガス排出ダクト７も同様に、電池セル積層体３の上にセットし、所定の押圧力で電池セル積層体３に押しつけて、ガス排出ダクト７のセルホルダ係止部４２をセルホルダ２１のダクト係止部２７に係止させる。セルホルダ係止部４２とダクト係止部２７は、それぞれフック形状を有しているので、互いに容易に係止することができる。また、少なくとも一方が弾性変形することによって、寸法誤差を吸収し、確実に係止することができる。

【0045】

この係止により、ガス排出ダクト７は、電池セル積層体３のセルホルダ２１に一体的に固定される。バスバホルダ６とガス排出ダクト７を取り付ける順番はどちらが先でも良い。また、バスバホルダ６とガス排出ダクト７を取り付けた後でバスバ１６を、電池セル２の正極外部端子１３Ａと負極外部端子１３Ｂに溶接接合してもよい。

【0046】

次に、回路基板８の取付作業を行う。回路基板８をガス排出ダクト７の上方に配置し、所定の押圧力で押し込み、バスバホルダ６の回路基板係止部３７に係止させる。そして、回路基板８の四隅を、積層方向両端のセルホルダ２１にねじで締結する。それから、中継用端子５３を用いて電圧検出用端子５１をバスバ１６に導電接続する。また、温度測定センサ５５をバスバホルダ６に装着して、配線５６をケーブル支持部３８に支持し、ソケットを配線コネクタ５２に接続する。そして、図示していないケーブル等の接続を行った後、モジュールカバー９を取り付ける。

【0047】

上記構成を有する電池モジュール１によれば、互いにフック形状を有するバスバホルダ係止部２６とセルホルダ係止部３２を互いに係止させているので、従来のように一方が引っ掛かり部の場合と比較して組立部品の寸法誤差を吸収して、互いに確実に係止して組み立てることができる。

【0048】

また、従来は、ガス排出路の圧損が高いと、ガス排出ダクトに大きな力が加わり、支持体が保持できないため、ネジとインサートナット等の強固な固定手段を用いていたが、固定手段のスペースを確保する必要があり、セルホルダの厚みが増えることで二次電池モジュールの最外形が大きくなるという課題があったが、本発明では、セルホルダ２１とガス排出ダクト７とを係止部どうしで係止することにより、セルホルダ２１をより薄くすることが可能となり、二次電池モジュールの外形を小さく、軽量、かつ低コストにすることができる。

【0049】

また、本発明では、ダクト係止部２７とセルホルダ係止部４２を複数設けて、それぞれ係止させているので、排圧を分散させることができ、ガス拡散による圧力を低減し、支持箇所の破損を防ぐことができる。

【0050】

そして、本発明では、バスバ１６、温度測定センサ５５、ガス排出ダクト７、回路基板８、配線等などの構成部材から加わる力を、バスバホルダ６の複数のセルホルダ係止部３２からセルホルダ２１に伝達して分散させるので、電極部にバスバ、電圧検出回路、配線等を固定している従来の電池モジュールに比べて、電池の電極部に対する応力を低減することができる。

【0051】

また、本発明では、セルホルダ２１とバスバホルダ６との支持部分や、セルホルダ２１とガス排出ダクト７との間の支持部分など、複数箇所の支持部分を樹脂化しているので、他部材との締結用ネジやインサート部品を削減することができ、電池モジュールの低コスト化、軽量化、及びコンパクト化を図ることができる。

【0052】

図１３、図１４は、バスバホルダの他の一例を示す斜視図である。上述の実施例では、バスバホルダ６とガス排出ダクト７が別体により構成されている場合を例に説明したが、図１３に示すように一体成形した構成としても良い。一体成形した構成とすることによって部品点数を削減することができ、組立工数を減らして製造コストを低く抑えることができる。

【0053】

バスバホルダ６とガス排出ダクト７を一体に構成した場合、例えば同一の合成樹脂材料により構成すると、係止部の弾性を確保するために、比較的弾性率の高い合成樹脂を使用する必要があるが、耐熱性が低いと、ガス排出ダクト７の耐熱要求を満たすことが困難となるおそれがある。したがって、かかる場合には、ガス排出ダクト７の内側に金属製フィルムを貼り付けて、耐熱性を確保しても良い。

【0054】

また、上述の実施例では、セル幅方向一方側のバスバホルダ６とセル幅方向他方側のバスバホルダ６を別体に設けた構成の場合について説明したが、図１４に示すようにセル幅方向に亘って延在する複数本のリブ３９で、一対のバスバホルダ６を互いに接続して、一体に構成しても良い。一体に構成することによって部品点数を削減することができ、組立工数を減らして製造コストを低く抑えることができる。なお、特に図示していないが、かかる構成の場合、ガス排出ダクト７は、リブ３９の上に配置される。

【0055】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0056】

１ 電池モジュール
２ 電池セル
３ 電池セル積層体
６ バスバホルダ
７ ガス排出ダクト
８ 回路基板
１１ 電池容器
１２ 電池蓋(一面)
１３Ａ 正極外部端子（外部端子）
１３Ｂ 負極外部端子(外部端子)
１４ ガス排出弁
１６ バスバ
２１ セルホルダ
２６ バスバホルダ係止部（第１の爪状係止部）
２７ ダクト係止部（第３の爪状係止部）
３２ セルホルダ係止部（第２の爪状係止部）
３７ 回路基板係止部（第５の爪状係止部）
４２ セルホルダ係止部(第４の爪状係止部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】