特開 2023-112482 蓄電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023112482

(43)【公開日】2023-08-14

(54)【発明の名称】蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/507 20210101AFI20230804BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20230804BHJP

   H01M 50/209 20210101ALN20230804BHJP

【ＦＩ】

H01M50/507

H01M50/505

H01M50/209

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022014296

(22)【出願日】2022-02-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000230249

【氏名又は名称】日本メクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大平 雄貴

(72)【発明者】

【氏名】田原 智史

(72)【発明者】

【氏名】冨田 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 司

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA03

5H040AT02

5H040AY05

5H040CC12

5H040CC22

5H040DD03

5H040JJ03

5H040LL06

5H043AA19

5H043BA11

5H043CA04

5H043CA22

5H043FA04

5H043HA09

5H043HA09F

5H043KA22

5H043LA22

5H043LA22F

(57)【要約】

【課題】複数の蓄電セルに対するバスバケースの位置決め精度を高めることが可能な蓄電モジュールを提供すること。
【解決手段】蓄電モジュールは、複数の蓄電セルと、複数の樹脂枠２００と、バスバモジュール３００と、を備える。蓄電セルは、一対の外部端子を有する。バスバモジュール３００は、複数のバスバ３１０と、バスバケース３２０と、を有する。樹脂枠２００は、バスバケース３２０を係止する係止部２１０を有する。バスバケース３２０は、係止部２１０と係合可能な被係止部３２４と、被係止部３２４が係止部２１０に係合した状態においてバスバ３１０を被係止部３２４側に向けて付勢する付勢部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方向に並ぶように配置された複数の蓄電セルと、
前記一方向に互いに隣接する一対の蓄電セル間に配置された複数の樹脂枠と、
前記複数の蓄電セル及び複数の樹脂枠上に配置されたバスバモジュールと、を備え、
前記蓄電セルは、一対の外部端子を有し、
前記バスバモジュールは、
前記一方向に互いに隣接する外部端子同士を電気的に接続する複数のバスバと、
前記複数のバスバを保持するバスバケースと、を有し、
前記樹脂枠は、前記バスバケースを係止する係止部を有し、
前記バスバケースは、
前記係止部と係合可能な被係止部と、
前記被係止部が前記係止部に係合した状態において前記バスバを前記被係止部側に向けて付勢する付勢部と、を有する、蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特開２０１４－２３２６３３号公報には、複数の電池と、バスバモジュールと、を備える電源装置が開示されている。バスバモジュールは、互いに隣接する一対の電池の外部端子同士を接続する複数のバスバと、複数のバスバを収容するケースと、を有している。ケースは、バスバを収容する周壁と、弾性部と、を有している。弾性部は、バスバを挟持した状態で、バスバが周壁から離間した所定位置に位置させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－２３２６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特開２０１４－２３２６３３号公報に記載される電源装置では、複数の電池に対するバスバモジュールの取り付け位置のずれが比較的大きくなると、バスバケースに対するバスバの相対変位ではそのずれを吸収できない場合がある。

【0005】

本開示の目的は、複数の蓄電セルに対するバスバケースの位置決め精度を高めることが可能な蓄電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】

【0006】

本開示の一局面に従った蓄電モジュールは、一方向に並ぶように配置された複数の蓄電セルと、前記一方向に互いに隣接する一対の蓄電セル間に配置された複数の樹脂枠と、前記複数の蓄電セル及び複数の樹脂枠上に配置されたバスバモジュールと、を備え、前記蓄電セルは、一対の外部端子を有し、前記バスバモジュールは、前記一方向に互いに隣接する外部端子同士を電気的に接続する複数のバスバと、前記複数のバスバを保持するバスバケースと、を有し、前記樹脂枠は、前記バスバケースを係止する係止部を有し、前記バスバケースは、前記係止部と係合可能な被係止部と、前記被係止部が前記係止部に係合した状態において前記バスバを前記被係止部側に向けて付勢する付勢部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、複数の蓄電セルに対するバスバケースの位置決め精度を高めることが可能な蓄電モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態における蓄電モジュールの一部を概略的に示す平面図である。

【図2】複数の蓄電セル及び複数の樹脂枠の平面図である。

【図3】図１において実線ＩＩＩで示される範囲の拡大図である。

【図4】バスバモジュールの下方からの斜視図である。

【図5】図３におけるＶ－Ｖ線での断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

【0010】

図１は、本開示の一実施形態における蓄電モジュールの一部を概略的に示す平面図である。図２は、複数の蓄電セル及び複数の樹脂枠の平面図である。この蓄電モジュール１は、例えば、車両に搭載される。

【0011】

図１及び図２に示されるように、蓄電モジュール１は、複数の蓄電セル１００と、複数の樹脂枠２００と、バスバモジュール３００と、を備えている。

【0012】

図２に示されるように、複数の蓄電セル１００は、一方向に並ぶように配列されている。各蓄電セル１００として、例えば、リチウムイオン電池が挙げられる。各蓄電セル１００は、ケース１１０と、一対の外部端子１２０と、を有している。

【0013】

ケース１１０は、電極等を収容している。ケース１１０は、アルミニウム等からなる。ケース１１０は、直方体形状に形成されている。

【0014】

一対の外部端子１２０は、ケース１１０から突出する形状を有している。各外部端子１２０は、ケース１１０の上面から上方に突出している。一対の外部端子１２０の一方は、正極端子であり、他方は、負極端子である。なお、ケース１１０のうち一対の外部端子１２０間の部位には、安全弁（図示略）が設けられている。

【0015】

各蓄電セル１００は、ケース１１０内に収容された液体電解質を有する電池であってもよいし、セルケース１１０内に収容された固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。

【0016】

各樹脂枠２００は、前記一方向に互いに隣接する一対の蓄電セル１００間に配置されている。各樹脂枠２００は、バスバモジュール３００を係止可能な係止部２１０を有している。係止部２１０は、樹脂枠２００の上部に形成されている。本実施形態では、係止部２１０は、前記一方向及び上下方向の双方と直交する幅方向における外側に向かって突出する形状を有する爪部で構成されている。係止部２１０は、前記幅方向における外部端子１２０の外側に形成されている。このため、ケース１１０の安全弁からの排煙経路が確保される。

【0017】

図１に示されるように、バスバモジュール３００は、複数の蓄電セル１００及び複数の樹脂枠２００上に配置されている。バスバモジュール３００は、複数のバスバ３１０と、バスバケース３２０と、を有している。

【0018】

図３に示されるように、各バスバ３１０は、前記一方向に互いに隣接する外部端子１２０同士を電気的に接続する。各バスバ３１０は、一の蓄電セル１００の正極端子と、一の蓄電セル１００に隣接する蓄電セル１００の負極端子と、を電気的に接続している。すなわち、複数の蓄電セル１００は、各バスバ３１０によって直列接続されている。

【0019】

図３から図５に示されるように、各バスバ３１０は、外部端子１２０に溶接される被溶接部３１２を有している。被溶接部３１２は、平板状に形成されている。被溶接部３１２には、外部端子１２０の一部を露出させる貫通孔が形成されている。

【0020】

バスバケース３２０は、複数のバスバ３１０を保持している。バスバケース３２０は、絶縁材料（合成樹脂等）からなる。図３から図５に示されるように、バスバケース３２０は、収容部３２２と、被係止部３２４と、付勢部３２６と、複数の（本実施形態では４つの）ロック部３２８と、を有している。

【0021】

収容部３２２は、被溶接部３１２を収容している。収容部３２２は、四角筒状に形成されている。図４に示されるように、収容部３２２は、前記幅方向における外側に形成された外壁３２２ａと、前記幅方向における内側に形成された内壁３２２ｂと、を有している。外壁３２２ａと内壁３２２ｂとは、互いに幅方向に対向している。

【0022】

被係止部３２４は、樹脂枠２００の係止部２１０と係合可能である。被係止部３２４は、収容部３２２から前記幅方向における外向きに突出している。被係止部３２４と収容部３２２の外壁３２２ａとの間には、係止部２１０の挿通を許容する隙間が形成されている。

【0023】

図１に示されるように、複数の被係止部３２４は、平面視において千鳥状に並ぶように配置されている。すなわち、複数の被係止部３２４は、一の樹脂枠２００における一対の係止部２１０のうち前記幅方向における一方側に形成された係止部２１０に係合する位置と、一の樹脂枠２００に隣接する樹脂枠２００における一対の係止部２１０のうち前記幅方向における他方側に形成された係止部２１０に係合する位置と、が前記一方向に沿って交互に並ぶように配置されている。

【0024】

付勢部３２６は、被係止部３２４が係止部２１０に係合した状態においてバスバ３１０を被係止部３２４側（幅方向における外側）に向けて付勢している。より詳細には、図４及び図５において矢印で示されるように、付勢部３２６は、内壁３２２ｂから外壁３２２ａに向かってバスバ３１０を付勢している。図４に示されるように、付勢部３２６は、内壁３２２ｂに形成された一対のスリット間の部位で構成されている。

【0025】

各ロック部３２８は、収容部３２２の内面に設けられている。各ロック部３２８は、付勢部３２６により付勢されているバスバ３１０が収容部３２２内で回転するのを規制している。各ロック部３２８は、バスバ３１０を収容部３２２内でセンタリングさせる機能を有している。各ロック部３２８は、例えば、スナップフィット構造で構成される。

【0026】

以上のように、本実施形態における蓄電モジュールでは、樹脂枠２００が係止部２１０を有し、バスバケース３２０が被係止部３２４を有するため、複数の蓄電セル１００に対するバスバモジュール３００の位置決め精度が高まる。さらに、バスバケース３２０が付勢部３２６を有しているため、各バスバ３１０のバスバケース３２０に対する位置精度も高まる。

【0027】

上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0028】

上記実施形態における蓄電モジュールは、一方向に並ぶように配置された複数の蓄電セルと、前記一方向に互いに隣接する一対の蓄電セル間に配置された複数の樹脂枠と、前記複数の蓄電セル及び複数の樹脂枠上に配置されたバスバモジュールと、を備え、前記蓄電セルは、一対の外部端子を有し、前記バスバモジュールは、前記一方向に互いに隣接する外部端子同士を電気的に接続する複数のバスバと、前記複数のバスバを保持するバスバケースと、を有し、前記樹脂枠は、前記バスバケースを係止する係止部を有し、前記バスバケースは、前記係止部と係合可能な被係止部と、前記被係止部が前記係止部に係合した状態において前記バスバを前記被係止部側に向けて付勢する付勢部と、を有する。

【0029】

この蓄電モジュールでは、樹脂枠が係止部を有し、バスバケースが被係止部を有するため、複数の蓄電セルに対するバスバモジュールの位置決め精度が高まる。さらに、バスバーケースが付勢部を有しているため、各バスバのバスバケースに対する位置精度も高まる。

【0030】

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0031】

１ 蓄電モジュール、１００ 蓄電セル、１１０ ケース、１２０ 外部端子、２００ 樹脂枠、２１０ 係止部、３００ バスバモジュール、３１０ バスバ、３１２ 被溶接部、３２０ バスバケース、３２２ 収容部、３２４ 被係止部、３２６ 付勢部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】