特開 2023-180756 温度センサ装置及び電池モジュール

(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】P2023180756

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】温度センサ装置及び電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20231214BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20231214BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

H01M10/48 301

H01M50/204 401D

H01M50/209

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094311

(22)【出願日】2022-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】507357232

【氏名又は名称】株式会社ＡＥＳＣジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(74)【代理人】

【識別番号】100127236

【弁理士】

【氏名又は名称】天城 聡

(72)【発明者】

【氏名】岡住 綾馬

【テーマコード（参考）】

5H030

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H030FF22

5H040AA27

5H040AT02

5H040AY04

5H040AY05

5H040DD26

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】電池セルの複数箇所における異なる温度変化を検出する。
【解決手段】温度センサ装置４０は、電池セル１００の複数箇所に取り付けられた複数の温度センサ４２０を備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池セルの複数箇所に取り付けられた複数の温度センサを備える温度センサ装置。

【請求項2】

前記電池セルの前記複数箇所における所定の条件下での温度変化が互いに異なる、請求項１に記載の温度センサ装置。

【請求項3】

前記電池セルと異なる他の電池セルの少なくとも１箇所に取り付けられた少なくとも１つの他の温度センサをさらに備える、請求項１又は２に記載の温度センサ装置。

【請求項4】

前記電池セル及び前記他の電池セルにおける所定の条件下での温度変化が互いに異なる、請求項３に記載の温度センサ装置。

【請求項5】

前記複数の温度センサが取り付けられた支持体をさらに備える、請求項１又は２に記載の温度センサ装置。

【請求項6】

前記複数の温度センサが前記電池セルの側方に配置されている、請求項１又は２に記載の温度センサ装置。

【請求項7】

前記電池セルと、
請求項１又は２に記載の温度センサ装置と、
を備える電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度センサ装置及び電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電池モジュールに取り付けられる様々な温度センサ装置が開発されている。例えば特許文献１に記載の温度センサ装置は、電池モジュールに含まれる電池セルに取り付けられたサーミスタ素子と、電池モジュールに含まれる他の電池セルに取り付けられた他のサーミスタ素子と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１０９５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電池セルが加熱又は冷却の温調を受けた場合、電池セルの温度変化は、電池セルの位置に応じて異なることがある。例えば特許文献１に記載されているように、１つの電池セルに対して１つの温度センサしか設けられていない場合、電池セルの複数箇所における異なる温度変化の検出が難しいことがある。

【0005】

本発明の目的の一例は、電池セルの複数箇所における異なる温度変化を検出することにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、以下のとおりである。
［１］
電池セルの複数箇所に取り付けられた複数の温度センサを備える温度センサ装置。
［２］
前記電池セルの前記複数箇所における所定の条件下での温度変化が互いに異なる、［１］に記載の温度センサ装置。
［３］
前記電池セルと異なる他の電池セルの少なくとも１箇所に取り付けられた少なくとも１つの他の温度センサをさらに備える、［１］又は［２］に記載の温度センサ装置。
［４］
前記電池セル及び前記他の電池セルにおける所定の条件下での温度変化が互いに異なる、［３］に記載の温度センサ装置。
［５］
前記複数の温度センサが取り付けられた支持体をさらに備える、［１］～［４］のいずれか一つに記載の温度センサ装置。
［６］
前記複数の温度センサが前記電池セルの側方に配置されている、［１］～［５］のいずれか一つに記載の温度センサ装置。
［７］
前記電池セルと、
［１］～［６］のいずれか一つに記載の温度センサ装置と、
を備える電池モジュール。

【発明の効果】

【0007】

本発明の上記態様によれば、電池セルの複数箇所における異なる温度変化を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。

【図2】実施形態に係る温度センサ装置を、一部の電池セル、下方カバー、前方電圧検出装置とともに示す後方斜視図である。

【図3】実施形態に係る前方電圧検出装置及び温度センサ装置の後方から見たときの左下部分の拡大図である。

【図4】図３に示した温度センサを弾性部材とともに示す平面図である。

【図5】図３に示した温度センサを弾性部材とともに示す左側面図である。

【図6】前方電圧検出装置及び温度センサ装置をセル積層体に取り付ける方法を説明するための図である。

【図7】前方電圧検出装置及び温度センサ装置をセル積層体に取り付ける方法を説明するための図である。

【図8】図７に示した状態における電池セル及び下方カバーの間の構造を後方から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0010】

図１は、実施形態に係る電池モジュール１の分解斜視図である。

【0011】

各図には、説明のため、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向を示す矢印が示されている。Ｘ方向は、電池モジュール１の前後方向である。以下、特に断りがない限り、Ｘ方向を示す矢印の先端側を電池モジュール１の後側とする。以下、特に断りがない限り、Ｘ方向を示す矢印の基端側を電池モジュール１の前側とする。Ｙ方向は、Ｘ方向に直交している。Ｙ方向は、電池モジュール１の左右方向である。以下、特に断りがない限り、Ｙ方向を示す矢印の先端側を、前方から見て電池モジュール１の左側とし、後方から見て電池モジュール１の右側とする。以下、特に断りがない限り、Ｙ方向を示す矢印の基端側を、前方から見て電池モジュール１の右側とし、後方から見て電池モジュール１の左側とする。Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向の双方に直交している。Ｚ方向は、電池モジュール１の上下方向である。以下、特に断りがない限り、Ｚ方向を示す矢印の先端側を電池モジュール１の上側とする。以下、特に断りがない限り、Ｚ方向を示す矢印の基端側を電池モジュール１の下側とする。以下、必要に応じて、Ｘ方向に垂直な方向をＹＺ平面方向という。以下、必要に応じて、Ｙ方向に垂直な方向をＺＸ平面方向という。以下、必要に応じて、Ｚ方向に垂直な方向をＸＹ平面方向という。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の各々と、電池モジュール１の前後方向、左右方向及び上下方向の各々と、の関係は、上述した例に限定されない。

【0012】

電池モジュール１は、セル積層体１０、収容体２０、前方電圧検出装置３０及び後方電圧検出装置３０´を備えている。

【0013】

セル積層体１０は、複数の電池セル１００及び複数のコンプレッションパッド１１０を有している。複数の電池セル１００及び複数のコンプレッションパッド１１０は、Ｙ方向に交互に配列されている。各電池セル１００のＹ方向の両側には、コンプレッションパッド１１０が配置されている。複数の電池セル１００及び複数のコンプレッションパッド１１０は、後述する右方カバー２３０及び左方カバー２４０によってＹ方向に圧縮されている。これによって、電池セル１００のＺＸ平面方向のずれを抑制することができる。

【0014】

各電池セル１００の長手方向は、Ｘ方向に略平行となっている。各電池セル１００の短手方向は、Ｚ方向に略平行となっている。各電池セル１００の厚み方向は、Ｙ方向に略平行となっている。複数の電池セル１００は、Ｙ方向に積層されている。なお、各電池セル１００の形状は、この例に限定されない。

【0015】

各電池セル１００は、不図示の電池要素、外装材１０２、正極タブ１０４及び負極タブ１０６を含んでいる。電池要素は、Ｙ方向に交互に積層された不図示の複数の正極及び複数の負極と、Ｙ方向に隣り合う正極及び負極の間に位置する不図示のセパレータと、を含んでいる。外装材１０２は、電池要素と、不図示の電解液と、を封止している。正極タブ１０４は、電池要素の正極に電気的に接続されている。正極タブ１０４は、外装材１０２のＸ方向の両側の辺の一方かから引き出されている。負極タブ１０６は、電池要素の負極に電気的に接続されている。負極タブ１０６は、外装材１０２のＸ方向の両側の辺の他方から引き出されている。ただし、各電池セル１００の構造は、この例に限定されない。

【0016】

実施形態では、複数のセル群１００Ｇが、Ｙ方向の一端に位置するセル群１００ＧからＹ方向の他端に位置するセル群１００Ｇにかけて直列に接続されている。各セル群１００Ｇは、並列に接続された複数の電池セル１００を含んでいる。実施形態において、各セル群１００Ｇは、Ｙ方向に隣り合う２つの電池セル１００を含んでいる。各セル群１００Ｇに含まれる２つの電池セル１００から引き出された２つの正極タブ１０４は、Ｘ方向の同じ側に向けられている。各セル群１００Ｇに含まれる２つの電池セル１００から引き出された２つの負極タブ１０６は、Ｘ方向の同じ側に向けられている。Ｙ方向に隣り合うセル群１００Ｇの一方から引き出された正極タブ１０４及び負極タブ１０６と、Ｙ方向に隣り合うセル群１００Ｇの他方から引き出された正極タブ１０４及び負極タブ１０６と、はＸ方向において互いに反対側に向けられている。Ｙ方向に隣り合う２つのセル群１００Ｇは、当該２つのセル群１００Ｇの前方又は後方に位置するタブ群１０８を含んでいる。タブ群１０８は、互いに接合された正極タブ１０４及び負極タブ１０６を含んでいる。タブ群１０８に含まれる正極タブ１０４及び負極タブ１０６は、例えばレーザ溶接によって互いに接合されている。これによって、セル積層体１０の前方に位置する複数のタブ群１０８と、セル積層体１０の後方に位置する複数のタブ群１０８と、がＹ方向に互い違いに配置されている。

【0017】

セル積層体１０の構成は、上述の例に限定されない。例えば、各セル群１００Ｇは、３つ以上の並列に接続された電池セル１００を含んでいてもよい。或いは、単一の電池セル１００が複数、Ｙ方向の一端に位置する電池セル１００からＹ方向の他端に位置する電池セル１００にかけて直列に接続されていてもよい。

【0018】

収容体２０は、前方カバー２１０、後方カバー２２０、右方カバー２３０、左方カバー２４０、下方カバー２５０及び上方カバー２６０を有している。各カバーは、例えば、アルミニウム等の金属からなっている。前方カバー２１０は、セル積層体１０及び前方電圧検出装置３０の前方を覆っている。後方カバー２２０は、セル積層体１０及び後方電圧検出装置３０´の後方を覆っている。前方から見て、右方カバー２３０は、セル積層体１０の右方を覆っている。前方から見て、左方カバー２４０は、セル積層体１０の左方を覆っている。下方カバー２５０は、セル積層体１０の下方を覆っている。下方カバー２５０の上面と、セル積層体１０の下端と、の間には熱伝導性接着剤２５２が配置されている。このため、セル積層体１０から発生した熱を、熱伝導性接着剤２５２を通して電池モジュール１の下方に向けて逃がすことができる。上方カバー２６０は、セル積層体１０の上方を覆っている。

【0019】

前方電圧検出装置３０は、保持体３１０、複数の電圧検出部３２０、複数の電圧検出線３２２、電圧検出コネクタ３２４及び正極バスバー３３０を有している。

【0020】

保持体３１０は、セル積層体１０の前方に配置されている。保持体３１０には、複数の開口３１２が設けられている。セル積層体１０の前方に位置する複数のタブ群１０８の各々は、複数の開口３１２の各々を通して前方に向けて露出されている。保持体３１０は、複数の電圧検出部３２０及び複数の電圧検出線３２２を一体的に保持している。

【0021】

複数の電圧検出部３２０は、保持体３１０に取り付けられている。複数の電圧検出部３２０の各々は、セル積層体１０の前方に位置する複数のタブ群１０８の各々の前面に例えばレーザ溶接によって接合されている。複数の電圧検出部３２０は、複数の電圧検出線３２２を介して電圧検出コネクタ３２４に電気的に接続されている。複数の電圧検出線３２２は、保持体３１０を介して配策されている。実施形態では、保持体３１０をセル積層体１０に対して適当な位置に設置することで、複数の電圧検出部３２０の各々を、セル積層体１０の前方に位置する複数のタブ群１０８の各々に対して適当な位置に配置することができる。

【0022】

正極バスバー３３０は、前方から見てセル積層体１０の右端に位置する電池セル１００から前方に向けて引き出された正極タブ１０４に電気的に接続されている。電池モジュール１は、正極バスバー３３０を介して、不図示の他の電池モジュールに電気的に接続可能になっている。

【0023】

後方電圧検出装置３０´は、セル積層体１０の後方に配置されている。後方電圧検出装置３０´は、前方電圧検出装置３０と同様にして、保持体と、保持体によって保持された電圧検出線と、を有している。後方電圧検出装置３０´は、前方から見てセル積層体１０の左端に位置する電池セル１００から後方に向けて引き出された負極タブ１０６に電気的に接続された負極バスバーをさらに有している。

【0024】

図２は、実施形態に係る温度センサ装置４０を、一部の電池セル１００、下方カバー２５０、前方電圧検出装置３０とともに示す後方斜視図である。図３は、実施形態に係る前方電圧検出装置３０及び温度センサ装置４０の後方から見たときの左下部分の拡大図である。図４は、図３に示した温度センサ４２０を弾性部材４４０とともに示す平面図である。図５は、図３に示した温度センサ４２０を弾性部材４４０とともに示す左側面図である。図４において、Ｚ方向を示す黒点付き白丸は、紙面の奥から手前に向けて電池モジュール１の上側であり、紙面の手前から奥に向けて電池モジュール１の下側であることを示している。図５において、Ｙ方向を示すＸ付き白丸は、後方から見たときの電池モジュール１の右側が紙面の手前から奥に向かう側であり、後方から見たときの電池モジュール１の左側が紙面の奥から手前に向かう側であることを示している。

【0025】

図２を参照して、温度センサ装置４０について説明する。

【0026】

電池モジュール１は、温度センサ装置４０を備えている。温度センサ装置４０は、支持体４１０及び一対の温度センサ４２０を２つ有している。各温度センサ４２０は、例えばサーミスタである。

【0027】

後方から見て、支持体４１０は、保持体３１０の左側部の後方に位置している。支持体４１０は、横延在体４１２及び一対の縦延在体４１４を含んでいる。後方から見て、横延在体４１２は、保持体３１０の左側下端部の後方に位置している。横延在体４１２は、Ｙ方向に略平行に延在している。一対の縦延在体４１４は、横延在体４１２のＹ方向の両端部から上方に向けてＺ方向に略平行に延在している。後方から見て、左側の縦延在体４１４は、保持体３１０の略左端部の後方に位置している。後方から見て、右側の縦延在体４１４は、保持体３１０の略中央部の後方に位置している。

【0028】

後方から見て、左側の一対の温度センサ４２０は、横延在体４１２の左端部と、左側の縦延在体４１４の上端部と、に取り付けられている。当該一対の温度センサ４２０は、Ｚ方向に略平行に対向している。当該一対の温度センサ４２０は、支持体４１０から後方に向けて突出している。当該一対の温度センサ４２０は、後方から見て、セル積層体１０のＹ方向の略左端に配置される電池セル１００の温度を検出している。具体的には、当該一対の温度センサ４２０は、当該電池セル１００の前端部の上側側方及び下側側方に配置されている。これによって、当該一対の温度センサ４２０は、当該電池セル１００の前端部の上端部及び下端部の温度を検出している。この場合、温度センサ４２０がＹ方向に隣り合う電池セル１００の間に配置される場合と比較して、電池モジュール１のＹ方向のサイズを低減することができる。

【0029】

後方から見て、右側の一対の温度センサ４２０は、横延在体４１２の右端部と、右側の縦延在体４１４の上端部と、に取り付けられている。当該一対の温度センサ４２０は、Ｚ方向に略平行に対向している。当該一対の温度センサ４２０は、支持体４１０から後方に向けて突出している。当該一対の温度センサ４２０は、後方から見て、セル積層体１０のＹ方向の略中央に配置される電池セル１００の温度を検出している。具体的には、当該一対の温度センサ４２０は、当該電池セル１００の前端部の上側側方及び下側側方に配置されている。これによって、当該一対の温度センサ４２０は、当該電池セル１００の前端部の上端部及び下端部の温度を検出している。この場合、温度センサ４２０がＹ方向に隣り合う電池セル１００の間に配置される場合と比較して、電池モジュール１のＹ方向のサイズを低減することができる。

【0030】

セル積層体１０のＹ方向の略中央に配置された電池セル１００の温度は、セル積層体１０のＹ方向の略中央からＹ方向にずれた位置に配置された電池セル１００の温度と比較して、セル積層体１０の周囲の環境の影響を受けにくい。したがって、各電池セル１００の充電等、各電池セル１００の昇温の所定の条件下において、セル積層体１０のＹ方向の略中央に配置された電池セル１００の温度は、セル積層体１０のＹ方向の略中央からＹ方向にずれた位置に配置された電池セル１００の温度と比較して、上昇しやすく、下降しにくくなっている。このため、セル積層体１０に含まれる複数の電池セル１００の当該所定の条件下での温度変化はセル積層体１０内のＹ方向の位置に応じて互いに異なっている。実施形態では、後方から見て、左側の一対の温度センサ４２０と、右側の一対の温度センサ４２０と、によって、セル積層体１０のＹ方向の略左端及び略中央における異なる温度変化を検出することができる。このため、当該温度変化に応じて、セル積層体１０の温度を制御することができる。

【0031】

実施形態では、下方カバー２５０の上面に熱伝導性接着剤２５２が配置されている。したがって、各電池セル１００の充電等、各電池セル１００の昇温の所定の条件下において、各電池セル１００のＺ方向の下端部の温度は、熱伝導性接着剤２５２の冷却の影響によって、各電池セル１００のＺ方向の上端部の温度より低くなりやすい。このため、各電池セル１００の当該所定の条件下での温度変化は、各電池セル１００内のＺ方向の位置に応じて異なっている。実施形態では、後方から見て、左側の一対の温度センサ４２０によって、セル積層体１０のＹ方向の略左端に位置する電池セル１００の下端部及び上端部における異なる温度変化を検出することができる。同様にして、後方から見て、右側の一対の温度センサ４２０によって、セル積層体１０のＹ方向の略中央に位置する電池セル１００の下端部及び上端部における異なる温度変化を検出することができる。このため、当該温度変化に応じて、セル積層体１０の温度を制御することができる。

【0032】

温度センサ４２０の配置は、実施形態に係る配置に限定されない。

【0033】

例えば、１つの電池セル１００のＺ方向に異なる３箇所以上に温度センサ４２０が取り付けられていてもよい。例えば、電池セル１００のＺ方向の略上端部、略下端部及び略中央部に温度センサ４２０が取り付けられていてもよい。この例においても、当該電池セル１００のＺ方向の複数箇所における異なる温度変化を検出することができる。また、温度センサ４２０は、電池セル１００のＺ方向の上端部及び下端部に設けられていなくてもよい。例えば、温度センサ４２０は、電池セル１００の上端部から下方にずれた箇所に取り付けられていてもよい。同様にして、温度センサ４２０は、電池セル１００の下端部から上方にずれた箇所に取り付けられていてもよい。また、１つの電池セル１００に対して１つのみの温度センサ４２０が取り付けられていてもよい。

【0034】

また、セル積層体１０のＹ方向の異なる３箇所以上に温度センサ４２０が取り付けられていてもよい。例えば、セル積層体１０のＹ方向の略左端、略中央及び略右端に温度センサ４２０が取り付けられていてもよい。この例においても、セル積層体１０のＹ方向の複数箇所における異なる温度変化を検出することができる。また、温度センサ４２０は、後方から見て、温度センサ４２０は、セル積層体１０の略中央及び略左端に設けられていてなくてもよい。例えば、後方から見て、温度センサ４２０は、セル積層体１０の略左端から右方にずれた箇所に取り付けられていてもよい。同様にして、後方から見て、温度センサ４２０は、セル積層体１０の略中央から左方又は右方にずれた箇所に取り付けられていてもよい。

【0035】

実施形態では、温度センサ４２０は、電池セル１００の前端部に取り付けられている。したがって、温度センサ４２０を支持体４１０の比較的近傍に設けることができる。各電池セル１００の充電等、各電池セル１００の昇温の所定の条件下において、各電池セル１００のＸ方向の両端部の温度は、各電池セル１００のＸ方向の略中央部の温度と比較して、上昇しやすく、下降しにくくなっている。また、電池セル１００の急速充電等、高入出力条件では、各電池セル１００のＸ方向の両端部の温度は、各電池セル１００のＸ方向の略中央部の温度と比較して高くなりやすい。実施形態では、これらの条件下において電池セル１００の温度が比較的高くなりやすい箇所に温度センサ４２０が設けられている。したがって、電池セル１００の制御の観点からして望ましい位置に温度センサ４２０を配置することができる。しかしながら、温度センサ４２０は、電池セル１００の前端部より後方の箇所に取り付けられていてもよい。例えば、温度センサ４２０は、電池セル１００のＸ方向の略中央に取り付けられていてもよい。或いは、温度センサ４２０は、電池セル１００の後端部に取り付けられていてもよい。この例では、例えば、図１に示した後方電圧検出装置３０´に温度センサ４２０が取り付けられていてもよい。

【0036】

上述した所定の条件下において各電池セル１００のＺ方向の複数箇所の温度変化が異なる要因は、熱伝導性接着剤２５２による冷却の影響に限定されない。すなわち、当該所定の条件下における各電池セル１００のＺ方向の複数箇所の温度変化は、例えば、各電池セル１００の上方及び下方の一方に、加熱器、冷却器、放熱器等の温度調整部材を配置し、各電池セル１００の上方及び下方の他方に温度調整部材を配置しないことで、互いに異なる。

【0037】

図３～図５を参照して、後方から見て支持体４１０の左下部分に取り付けられた温度センサ４２０について説明する。図３を参照して当該温度センサ４２０について説明した構成は、支持体４１０の他の部分に取り付けられた温度センサ４２０にも同様に適用可能である。

【0038】

温度センサ４２０は、支持板４３０及び取付具４３２によって保持体３１０及び支持体４１０に取り付けられている。支持板４３０は、例えば、プラスチック板である。ただし、支持板４３０の材料はこの例に限定されない。支持板４３０は、突出部４３０ａ及び前端部４３０ｂを含んでいる。突出部４３０ａは、支持体４１０の後方に向けて突出している。温度センサ４２０は、突出部４３０ａの上面に例えば接着剤を介して取り付けられている。これによって、温度センサ４２０は、突出部４３０ａによって支持されている。前端部４３０ｂは、突出部４３０ａに対して上方に向けて折り曲げられている。前端部４３０ｂは、取付具４３２によって横延在体４１２の後面に取り付けられている。これによって、温度センサ４２０のＸＹ平面方向内の位置を固定することができる。図３に示す例において、取付具４３２はリベットである。ただし、取付具４３２は、ねじ等の、リベットと異なる取付具であってもよい。取付具４３２は、前端部４３０ｂの後方から横延在体４１２及び保持体３１０に挿通されている。取付具４３２は、例えば樹脂等の電気絶縁材料からなっている。したがって、取付具４３２は、絶縁性を有している。この例においては、外装材１０２の金属部分が取付具４３２に接触しても、外装材１０２と取付具４３２との短絡を抑制することができる。ただし、取付具４３２は、例えば金属等の導電性材料からなっていてもよい。

【0039】

温度センサ４２０の前端部には、温度センサ線４２２の一端が接続されている。温度センサ線４２２は、支持体４１０を介して配策されている。したがって、温度センサ線４２２は、支持体４１０によって保持されている。温度センサ線４２２の他端は、図１及び図２に示した温度センサコネクタ４２４に電気的に接続されている。

【0040】

図６及び図７は、前方電圧検出装置３０及び温度センサ装置４０をセル積層体１０に取り付ける方法を説明するための図である。図８は、図７に示した状態における電池セル１００及び下方カバー２５０の間の構造を後方から見た図である。図８において、Ｘ方向を示す黒点付き白丸は、紙面の奥から手前に向けて電池モジュール１の後側であり、紙面の手前から奥に向けて電池モジュール１の前側であることを示している。

【0041】

前方電圧検出装置３０及び温度センサ装置４０は、以下のようにして、セル積層体１０に取り付けられている。

【0042】

まず、前方電圧検出装置３０の後面に温度センサ装置４０を取り付ける。具体的には、保持体３１０の後面に支持体４１０の前面を例えばスナップフィットによって機械的に接合させる。

【0043】

次いで、図６に示すように、温度センサ装置４０が取り付けられた前方電圧検出装置３０をセル積層体１０の前方に設置する。これによって、図１に示した複数の電圧検出部３２０の各々が、セル積層体１０の前方に位置する図１に示した複数のタブ群１０８の各々の前方に配置される。この状態において、各電圧検出部３２０及び各タブ群１０８を例えばレーザ溶接によって接合させることができる。また、図６に示す状態では、前方電圧検出装置３０をセル積層体１０に対して適当な位置に設置することで、図２に示した複数の温度センサ４２０をセル積層体１０に対して適当な位置に一体的に配置することができる。このため、実施形態においては、前方電圧検出装置３０の取り付けと、温度センサ装置４０の取り付けと、を別々に行う場合と比較して、温度センサ４２０を電池セル１００に取り付けるための作業性を向上させることができる。

【0044】

温度センサ４２０及び支持板４３０は、可撓性を有している。具体的には、温度センサ４２０は、温度センサ４２０の前端部及び後端部の間で可撓性を有している。同様にして、支持板４３０は、突出部４３０ａの前端部及び後端部の間で可撓性を有している。したがって、温度センサ４２０及び支持板４３０を電池セル１００に沿って取り付けやすくすることができる。また、温度センサ４２０及び支持板４３０を電池セル１００の位置のばらつきに追従させやすくすることができる。図６に示す例では、温度センサ４２０の上面の一部が電池セル１００の前方下端部に接触している。これによって、Ｙ方向から見て、温度センサ４２０及び支持板４３０は、下方に向けて撓んでいる。

【0045】

次いで、図７に示すように、前方電圧検出装置３０に下方カバー２５０を取り付ける。具体的には、保持体３１０の下端部に設けられた突起３１４が下方カバー２５０の前端部をＺ方向に貫通することで、下方カバー２５０が保持体３１０に取り付けられている。ただし、下方カバー２５０を保持体３１０に取り付けるための構造はこの例に限定されない。下方カバー２５０が保持体３１０に取り付けられた状態で、下方カバー２５０は、図１に示した熱伝導性接着剤２５２を介してセル積層体１０の下方に配置されている。図１に示すように、前方から見て、下方カバー２５０の上面の右側前端部の２箇所には、２つの弾性部材４４０が配置されている。実施形態において、弾性部材４４０は、スポンジである。ただし、弾性部材４４０は、板バネ等の、スポンジと異なる弾性部材であってもよい。弾性部材４４０は、例えば接着剤を介して下方カバー２５０の上面に取り付けられている。当該２つの弾性部材４４０は、下方カバー２５０が保持体３１０に取り付けられた状態で、支持体４１０の下部に取り付けられた２つの温度センサ４２０とＺ方向に重なっている。したがって、下方カバー２５０が保持体３１０に取り付けられた状態で、図８に示すように、Ｚ方向において電池セル１００の下端部と下方カバー２５０の上面との間に温度センサ４２０及び支持板４３０が配置されている。

【0046】

図７及び図８に示すように、下方カバー２５０は、弾性部材４４０を介して温度センサ４２０及び支持板４３０を上方に向けて押圧している。すなわち、下方カバー２５０は、弾性部材４４０を介して温度センサ４２０及び支持板４３０を上方に向けて押圧する押圧体となっている。これによって、温度センサ４２０及び支持板４３０は、図７に示すように撓んだ状態から、図８に示すようにＸ方向に略平行な沿った状態となっている。このため、図８に示すように、弾性部材４４０は、下方カバー２５０及び支持板４３０によってＺ方向に圧縮されている。したがって、下方カバー２５０が保持体３１０に取り付けられた状態において、支持板４３０及び温度センサ４２０は、弾性部材４４０によって電池セル１００の下端に向けて付勢されている。このため、温度センサ４２０を簡易な構成で電池セル１００の下端に対して固定することができる。

【0047】

上方カバー２６０の下面と、支持体４１０の上部に取り付けられた温度センサ４２０の上面と、の間にも、図８に示した例と同様にして、弾性部材４４０に相当する弾性部材が配置されていてもよい。この構造においては、弾性部材によって温度センサ４２０を電池セル１００の上端に向けて付勢することができる。したがって、温度センサ４２０を簡易な構成で電池セル１００の上端に対して固定することができる。

【0048】

実施形態の説明より、弾性部材４４０は、温度センサ４２０と、当該温度センサ４２０を電池セル１００に向けて押圧する下方カバー２５０、上方カバー２６０等の押圧体と、の間に位置させることができる。弾性部材４４０が温度センサ４２０と押圧体との間に位置する場合、弾性部材４４０によって温度センサ４２０をセル積層体１０に向けて付勢することができる。これによって、温度センサ４２０を簡易な構成で電池セル１００に対して固定することができる。

【0049】

図８に示す例において、温度センサ４２０は、支持板４３０及び弾性部材４４０によって下方カバー２５０から遮熱されていてもよい。例えば、支持板４３０及び弾性部材４４０は、遮熱性を有する材料からなっていてもよい。この例においては、電池セル１００と下方カバー２５０との間に温度勾配が生じても、温度センサ４２０は、下方カバー２５０の温度によらず、電池セル１００の温度を正確に検出することができる。電池セル１００と下方カバー２５０との間の温度勾配は、例えば、電池セル１００の充電等によって電池セル１００の温度が生じしている一方で、下方カバー２５０が冷却されている状態において生じる。

【0050】

図８に示す例において、外装材１０２は、封止辺１０２ａを有している。封止辺１０２ａは、電池セル１００の右側下面１００ａと、電池セル１００の左側下面１００ｂと、の間から引き出されており、右側下面１００ａの下方で折り返されている。温度センサ４２０は、封止辺１０２ａを介さずに電池セル１００に向けて押圧されていることが好ましい。すなわち、温度センサ４２０は、電池セル１００の左側下面１００ｂに接していることが望ましい。温度センサ４２０が電池セル１００の左側下面１００ｂに接している場合、電池セル１００の右側下面１００ａと封止辺１０２ａとの間に空気層が存在しても、温度センサ４２０によって電池セル１００の温度を正確に検出することができる。また、温度センサ４２０が可撓性を有する場合、温度センサ４２０を電池セル１００の左側下面１００ｂに接触させやすくすることができる。

【0051】

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

【0052】

例えば、実施形態において、温度センサ装置４０は、複数の温度センサ４２０を有している。しかしながら、温度センサ装置４０に設けられる温度センサ４２０の数は１つのみであってもよい。

【0053】

また、実施形態において、温度センサ４２０は、支持体４１０を介して前方電圧検出装置３０に取り付けられている。しかしながら、温度センサ４２０は、支持体４１０を介さずに前方電圧検出装置３０に直接取り付けられていてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 電池モジュール
１０ セル積層体
２０ 収容体
３０ 前方電圧検出装置
３０´ 後方電圧検出装置
４０ 温度センサ装置
１００ 電池セル
１００ａ 右側下面
１００ｂ 左側下面
１００Ｇ セル群
１０２ 外装材
１０２ａ 封止辺
１０４ 正極タブ
１０６ 負極タブ
１０８ タブ群
１１０ コンプレッションパッド
２１０ 前方カバー
２２０ 後方カバー
２３０ 右方カバー
２４０ 左方カバー
２５０ 下方カバー
２５２ 熱伝導性接着剤
２６０ 上方カバー
３１０ 保持体
３１２ 開口
３１４ 突起
３２０ 電圧検出部
３２２ 電圧検出線
３２４ 電圧検出コネクタ
３３０ 正極バスバー
４１０ 支持体
４１２ 横延在体
４１４ 縦延在体
４２０ 温度センサ
４２２ 温度センサ線
４２４ 温度センサコネクタ
４３０ 支持板
４３０ａ 突出部
４３０ｂ 前端部
４３２ 取付具
４４０ 弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】