特開 2023-146997 蓄電池システム

(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】P2023146997

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】蓄電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/251 20210101AFI20231004BHJP

   H01M 50/244 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

H01M50/251

H01M50/244 Z

H01M50/284

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022054494

(22)【出願日】2022-03-29

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】筧 真一朗

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA12

5H040AS01

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040CC46

5H040CC58

5H040DD08

(57)【要約】

【課題】メンテナンス性の向上が図られた蓄電池システムを提供する。
【解決手段】 蓄電池システム１においては、バッテリーケース１０の筒状体１２の側部開口１２ａから蓄電池ユニット２０のバッテリーモジュール２２が全体的に引き出される。この場合、バッテリーモジュール２２が全体的に露出することで、バッテリーモジュール２２のあらゆる部位へのアクセスが容易となる。そのため、たとえば上部開口からのぞき込む形でメンテナンス作業をしたり、上部開口からバッテリーモジュール２２を引き上げたりする場合に比べて、メンテナンスの際の手間や時間を削減することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーモジュールと、
前記バッテリーモジュールを制御する制御部と、
前記バッテリーモジュールおよび前記制御部が収容される収容空間を有するバッテリーケースと
を備え、
前記バッテリーケースが、前記バッテリーモジュールを前記収容空間から引出可能な側部開口を有する、蓄電池システム。

【請求項2】

前記バッテリーモジュールを下側から支持するモジュール支持部をさらに備え、
前記バッテリーモジュールとともに前記バッテリーモジュールを支持する前記モジュール支持部が前記バッテリーケースの側部開口から引出可能である、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項3】

前記モジュール支持部を前記バッテリーケースの収容空間外へスライドさせるスライド機構を備える、請求項２に記載の蓄電池システム。

【請求項4】

前記モジュール支持部が配置される前記収容空間の底面に、前記モジュール支持部のスライドを促進する滑り部材が設けられている、請求項３に記載の蓄電池システム。

【請求項5】

前記モジュール支持部が配置される前記収容空間の底面にレールが設けられ、前記モジュール支持部には前記レールに沿うスリットが設けられている、請求項３に記載の蓄電池システム。

【請求項6】

前記バッテリーケースが板を筒状に折り曲げた筒状体を有するとともに、該筒状体の一方の開口が前記側部開口を構成しており、
前記レールが、前記筒状体を構成する板の端部同士を突き合わせて折り巻いた折り目である、請求項５に記載の蓄電池システム。

【請求項7】

前記モジュール支持部のスライド範囲を規定するストッパ機構を備える、請求項３～６のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【請求項8】

前記モジュール支持部に折り畳み可能なハンドルが設けられている、請求項２～７のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【請求項9】

前記モジュール支持部に前記制御部が搭載されており、前記制御部が前記バッテリーモジュールとともに引出可能である、請求項２～８のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【請求項10】

前記バッテリーケースの側部開口の周縁にパッキンが設けられている、請求項１～９のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【請求項11】

前記バッテリーケースの側部開口の周縁にフランジが設けられている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッテリーモジュールと、該バッテリーモジュールを内部に収容するバッテリーケースとを備えた蓄電池システムが知られている。下記特許文献１、２には、内部にアクセス可能な上部開口を有するとともに上部開口を閉じる天板を備えたバッテリーケースが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－３７５６号公報

【特許文献2】特許第６９２７４０２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した蓄電池システムは据え置き型として用いられることが多く、内部に収容されるバッテリーモジュールの総重量は数十ｋｇとなり得る。そのため、組立製造時においてバッテリーモジュールをバッテリーケース内に収容した後は、バッテリーケースからバッテリーモジュールを取り出すことは難しく、多大な手間と時間を要する。そのため、バッテリーモジュールに対してアクセスする必要があるメンテナンスを容易におこなうことができず、十分なメンテナンスがおこなわれないことが考えられる。

【0005】

本発明の一側面は、メンテナンス性の向上が図られた蓄電池システム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】

本発明の一側面に係る蓄電池システムは、バッテリーモジュールと、バッテリーモジュールを制御する制御部と、バッテリーモジュールおよび制御部が収容される収容空間を有するバッテリーケースとを備え、バッテリーケースが、バッテリーモジュールを収容空間から引出可能な側部開口を有する。

【0007】

上記蓄電池システムにおいては、バッテリーケースの側部開口からバッテリーモジュールを引き出すことで、バッテリーモジュールに対して容易にアクセスすることができるため、メンテナンスの際の手間や時間を削減することができる。

【0008】

他の側面に係る蓄電池システムでは、バッテリーモジュールを下側から支持するモジュール支持部をさらに備え、バッテリーモジュールとともにバッテリーモジュールを支持するモジュール支持部がバッテリーケースの側部開口から引出可能である。

【0009】

他の側面に係る蓄電池システムでは、モジュール支持部をバッテリーケースの収容空間外へスライドさせるスライド機構を備える。

【0010】

他の側面に係る蓄電池システムでは、モジュール支持部が配置される収容空間の底面に、モジュール支持部のスライドを促進する滑り部材が設けられている。

【0011】

他の側面に係る蓄電池システムでは、モジュール支持部が配置される収容空間の底面にレールが設けられ、モジュール支持部にはレールに沿うスリットが設けられている。

【0012】

他の側面に係る蓄電池システムでは、バッテリーケースが板を筒状に折り曲げた筒状体を有するとともに、該筒状体の一方の開口が側部開口を構成しており、レールが、筒状体を構成する板の端部同士を突き合わせて折り巻いた折り目である。

【0013】

他の側面に係る蓄電池システムでは、モジュール支持部のスライド範囲を規定するストッパ機構を備える。

【0014】

他の側面に係る蓄電池システムでは、モジュール支持部に折り畳み可能なハンドルが設けられている。

【0015】

他の側面に係る蓄電池システムでは、モジュール支持部に制御部が搭載されており、制御部がバッテリーモジュールとともに引出可能である。

【0016】

他の側面に係る蓄電池システムでは、バッテリーケースの側部開口の周縁にパッキンが設けられている。

【0017】

他の側面に係る蓄電池システムでは、バッテリーケースの側部開口の周縁にフランジが設けられている。

【発明の効果】

【0018】

本発明の種々の側面によれば、メンテナンス性の向上が図られた蓄電池システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係る蓄電池システムを示す斜視図である。

【図2】図１に示した蓄電池システムにおいてホルダが引き出された状態を示した図である。

【図3】図１に示した蓄電池システムの土台部を示した図である。

【図4】バッテリーケースの筒状体の折り目を示した要部拡大図である。

【図5】ホルダを示した斜視図である。

【図6】異なる態様のハンドルを示した図である。

【図7】筒状体の側部開口に設けられたフランジ部を示した図である。

【図8】異なる態様のホルダを示した図である。

【図9】異なる態様のスライダ機構を示した図である。

【図10】図９に係るスライダ機構を示した要部拡大断面図である。

【図11】異なる態様のスライダ機構を示した図である。

【図12】図１１に係るスライダ機構に用いられるホルダを示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための形態を説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

【0021】

一実施形態に係る蓄電池システム１について、図１、２を参照しつつ説明する。

【0022】

蓄電池システム１は、バッテリーケース１０と、バッテリーケース１０の内部に収容された蓄電池ユニット２０とを備えて構成されている。蓄電池システム１は、たとえば家庭用の屋内据え置き型であり、室内の各種ストレージ（クローゼット等）の隙間に配置することができる。

【0023】

バッテリーケース１０は、蓄電池ユニット２０を収容する収容空間１１を画成しており、図２に示すように、筒状体１２および側板１３、１４を備えて構成されている。筒状体１２および側板１３、１４はいずれも金属材料で構成することができる。

【0024】

筒状体１２は、筒状を有し、本実施形態においては角筒状を有する。筒状体１２は、金属板によって構成されており、本実施形態においては鋼板（より詳しくは先塗装鋼板）により構成されている。本実施形態に係る筒状体１２は、一枚の鋼板を角筒状に折り曲げて端部同士を突き合わせるとともに折り巻いて、図４に示すような折り目１５を付与することにより設けられる。折り目１５は、収容空間１１の底面１１ａに相当する領域に設けられている。筒状体１２にはつなぎ目となる折り目１５が１箇所しか存在しないため、高い防水性が得られる。特に、筒状体１２の材料として先塗装鋼板を使用することで、大幅なコストダウンが図ることができる。

【0025】

側板１３は、筒状体１２の一方の側部開口１２ａを閉蓋する板状部材である。側板１３は、ネジ止めにより筒状体１２に取り付けることができる。本実施形態においては、筒状体１２の側部開口１２ａの縁が内側に折り曲げられてフランジ１２ｂが形成されており、ネジ止め等に利用される。側板１４は、筒状体１２の他方の側部開口を閉蓋する板状部材である。側板１４は、筒状体１２から外れないように、たとえばネジ止めによりに筒状体１２に固定すされる。

【0026】

側板１３、１４は、筒状体１２の側部開口からの粉塵等が入り込むことを防止している。筒状体１２に、側板１３、１４を取り付ける際には、バッテリーケース１０の密閉性を高めるためにパッキン等の封止部材を適宜用いることができる。

【0027】

蓄電池システム１は、安定性を高めるために、図３に示すように筒状体１２の下面に土台部１６を設けてもよい。

【0028】

バッテリーケース１０によって画成された収容空間Ｓ１には、図２に示すように、ホルダ１７（モジュール支持部）上に搭載された蓄電池ユニット２０が収容されている。蓄電池ユニット２０は、複数のバッテリーモジュール２２と制御部２４とを含んで構成されている。本実施形態では、２つのバッテリーモジュール２２がホルダ１７上に横並びに配置されている。本実施形態では、２つのバッテリーモジュール２２は、実質的に同じ形状および寸法を有し、略直方体の外形を有する。本実施形態における各バッテリーモジュール２２の重さは約２５ｋｇであり、蓄電池ユニット２０に含まれるバッテリーモジュール２２の総重量は約５０ｋｇである。制御部２４は、ホルダ１７上にバッテリーモジュール２２と横並びに配置されている。制御部２４は、各バッテリーモジュール２２と配線で接続されており、各バッテリーモジュール２２の充電および放電（または、充電および放電のいずれか一方）を制御する。本実施形態における制御部２４の重さは約５～６ｋｇである。

【0029】

ホルダ１７は、蓄電池ユニット２０のバッテリーモジュール２２および制御部４０を下側から支持している。ホルダ１７は、バッテリーモジュール２２および制御部４０が搭載された状態で、バッテリーケース１０の側部開口１２ａから引き出される。ホルダ１７は、たとえばスライド機構によってバッテリーケース１０の収容空間１１外へスライドするように引き出される。スライド機構の一つに、バッテリーケース１０の筒状体１２の折り目１５を利用するものがある。すなわち、収容空間１１の底面１１ａに設けられた折り目１５をレールとして、図５に示すようにホルダ１７に設けられたスリット１７ａを折り目１５に沿わせることで、ホルダ１７を引き出すことができる。

【0030】

上述した蓄電池システム１においては、バッテリーケース１０の筒状体１２の側部開口１２ａから蓄電池ユニット２０のバッテリーモジュール２２が全体的に引き出される。この場合、バッテリーモジュール２２が全体的に露出することで、バッテリーモジュール２２のあらゆる部位へのアクセスが容易となる。そのため、たとえば上部開口からのぞき込む形でメンテナンス作業をしたり、上部開口からバッテリーモジュール２２を引き上げたりする場合に比べて、メンテナンスの際の手間や時間を削減することができる。

【0031】

また、蓄電池ユニット２０が全体的に引き出されるため、バッテリーモジュール２２および制御部２４の高い設計自由度（たとえば、位置関係）を実現することができ、メンテナンス性に加えて、放熱性等の各種特性の向上も図られる。たとえば、バッテリーモジュール２２の過熱しやすい部位を外側に向けて放熱性を高めたり、図２に示すように制御部２４を手前側に配置して制御部２４のメンテナンス性を相対的に高めたりすることができる。

【0032】

さらに、ホルダ１７には、引き出し時の操作性向上のために、ハンドル１８が設けられていてもよい。ハンドル１８は、ホルダ１７に固定して設けられていてもよく、図６に示すような可倒式のハンドル１８Ａであってもよい。ハンドル１８Ａは、軸周りに回動自在であり、ホルダ引き出し時以外は折り畳まれている。

【0033】

また、バッテリーケース１０においては、図７に示すように、筒状体１２の側部開口１２ａの周縁にはフランジ１２ｂを設けることができる。フランジ１２ｂは、側板１３の取り付けに用いることができ、側板１３で側部開口１２ａを塞いだときの強度や剛性の向上が図られる。筒状体１２の側部開口１２ａの周縁にはパッキンを設けることができ、パッキンにより側板１３と筒状体１２との間の密閉性向上が図られる。収容空間１１の底面１１ａに対応する側部開口１２ａの縁（下縁）に、フランジ１２ｂを設けない場合には、図８に示すように、ホルダ１７に封止部１７ｂを設けてもよい。ホルダ１７の封止部１７ｂは、ホルダ１７が収容空間１１内に収容された状態において、側部開口１２ａの下縁と密着して下縁における密閉性を高める。

【0034】

さらに、ホルダ１７は、側板１３と兼用されていてもよい。すなわち、筒状体１２の側部開口１２ａを開いたときに、側板１３がホルダ１７の一部または全部として機能してもよい。

【0035】

上述したスライド機構としては、様々な形態が考えられる。たとえば、収容空間１１の底面１１ａには、図９、１０に示すような４本のスライドテープ１９（滑り部材）を配置することができる。各スライドテープ１９は、折り目１５に対して平行に延在している。スライドテープ１９により、ホルダ１７のスライドが促進される。スライドテープ１９の本数は、適宜増減することができる。スライドテープ１９は、ベルト状に限らず、たとえばシート状であってもよい。なお、ホルダ１７の過度のスライドを抑制するため、ストッパ機構３０を設けてもよい。ストッパ機構３０は、たとえば筒状体１２内に取り付けられた金具であり、ホルダ１７のスライド範囲を規定する。すなわち、ホルダ１７が所定のスライド位置となったときに、ストッパ機構３０がホルダ１７に当接することで、それ以上のスライドを抑制する。

【0036】

また、図１１、１２に示すように、２本のレールＲを設けて、ホルダ１７に設けた２つのスリット１７ａをレールＲに沿わせてもよい。レールＲは、別途に用意してもよく、図１２に示すようにホルダ１７の一部（２本のレール部１７ｃ）をレールＲとして利用してもよい。２本のレール部１７ｃは、２本のスリット１７ａにそれぞれ収まるように、スリット１７ａと略同じ形状および略同じ寸法を有する。各レール部１７ｃは、ホルダ１７が収容空間１１内に収容された状態ではスリット１７ａに収容され、ホルダ１７が引き出される際にホルダ１７から取り外されてレールＲとして利用することができる。この場合、レールが１本の場合に比べて、ホルダ１７をより安定して引き出すことができる。図１１に示した態様では、ホルダ１７上にはバッテリーモジュール２２のみが搭載されている。この場合、制御部２４は、ホルダ１７上に搭載されずに、ホルダ１７が引き出されても収容空間１１内に留まるようにバッテリーケース１０に設置され得る。

【0037】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。たとえば、蓄電池ユニットに含まれるバッテリーモジュールの数は、２つに限らず、適宜増減することができる。

【符号の説明】

【0038】

１…蓄電池システム、１０…バッテリーケース、１２…筒状体、１３…側板、１７…ホルダ、２０…蓄電池ユニット、２２…バッテリーモジュール、２４…制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2022-07-20

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーモジュールと、
前記バッテリーモジュールを制御する制御部と、
前記バッテリーモジュールおよび前記制御部が収容される収容空間を有するバッテリーケースと
を備え、
前記バッテリーケースが、前記バッテリーモジュールを前記収容空間から引出可能な側部開口を有し、
前記バッテリーモジュールを下側から支持するモジュール支持部をさらに備え、
前記バッテリーモジュールとともに前記バッテリーモジュールを支持する前記モジュール支持部が前記バッテリーケースの側部開口から引出可能であり、
前記モジュール支持部を前記バッテリーケースの収容空間外へスライドさせるスライド機構を備え、
前記モジュール支持部が配置される前記収容空間の底面にレールが設けられ、前記モジュール支持部には前記レールに沿うスリットが設けられており、
前記バッテリーケースが板を筒状に折り曲げた筒状体を有するとともに、該筒状体の一方の開口が前記側部開口を構成しており、
前記レールが、前記筒状体を構成する板の端部同士を突き合わせて折り巻いた折り目である、蓄電池システム。

【請求項2】

前記モジュール支持部のスライド範囲を規定するストッパ機構を備える、請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項3】

前記モジュール支持部に折り畳み可能なハンドルが設けられている、請求項１または２に記載の蓄電池システム。

【請求項4】

前記モジュール支持部に前記制御部が搭載されており、前記制御部が前記バッテリーモジュールとともに引出可能である、請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【請求項5】

前記バッテリーケースの側部開口の周縁にパッキンが設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電池システム。

【請求項6】

前記バッテリーケースの側部開口の周縁にフランジが設けられている、請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電池システム。