(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】P2024067952
(43)【公開日】2024-05-17
(54)【発明の名称】蓄電装置
(51)【国際特許分類】
H01M 50/298 20210101AFI20240510BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20240510BHJP
H01M 50/569 20210101ALI20240510BHJP
H01M 50/55 20210101ALI20240510BHJP
H01M 50/342 20210101ALI20240510BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20240510BHJP
H01M 50/289 20210101ALI20240510BHJP
H01M 50/507 20210101ALI20240510BHJP
H01G 11/10 20130101ALI20240510BHJP
H01G 11/78 20130101ALI20240510BHJP
H01G 11/18 20130101ALI20240510BHJP
【FI】
H01M50/298
H01M50/209
H01M50/569
H01M50/55 101
H01M50/342 101
H01M50/204 401D
H01M50/289
H01M50/507
H01G11/10
H01G11/78
H01G11/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022178393
(22)【出願日】2022-11-07
(71)【出願人】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社GSユアサ
(71)【出願人】
【識別番号】316014102
【氏名又は名称】株式会社ブルーエナジー
(74)【代理人】
【識別番号】100153224
【弁理士】
【氏名又は名称】中原 正樹
(72)【発明者】
【氏名】中村 寛望
(72)【発明者】
【氏名】望月 亮太
(72)【発明者】
【氏名】歳岡 芳昌
【テーマコード(参考)】
5E078
5H012
5H040
5H043
【Fターム(参考)】
5E078AA11
5E078HA05
5E078HA12
5E078HA24
5E078JA02
5E078JA07
5H012AA07
5H012BB02
5H040AA02
5H040AS01
5H040AS02
5H040AS04
5H040AS05
5H040AS06
5H040AS07
5H040AT02
5H040AT06
5H040AY08
5H040AY10
5H040DD03
5H040DD07
5H040DD26
5H040NN03
5H043AA05
5H043AA12
5H043AA13
5H043AA15
5H043BA19
5H043CA04
5H043DA09
5H043DA27
5H043FA04
5H043FA32
5H043LA22F
(57)【要約】 (修正有)
【課題】空間を効率よく使用して電線を配置できる蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置は、蓄電素子列10と電線保持部材401とを備える。複数の蓄電素子のそれぞれは、第一端子141及びガス排出弁131を有する。電線保持部材は、第一保持部410、第二保持部420及び第三保持部430を有する。第一保持部は、蓄電素子列の第一端部10aから第二端部10bに向けて延びる。第二保持部は、蓄電素子列の第二端部から第一端部向けて延びる。第三保持部は、第一保持部及び第二保持部をX軸方向で接続する。第一保持部は、複数のガス排出弁と複数の第一端子との間の第一領域810に位置する。第二保持部は、複数の前記ガス排出弁を挟んで第一領域とは反対側の第二領域820に位置する。第三保持部は、複数のガス排出弁と重ならない位置に配置される。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を有する蓄電素子列と、
1以上の電線を保持する電線保持部材であって、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子列と対向して配置された電線保持部材と、を備え、
前記複数の蓄電素子のそれぞれは、前記第二方向に配置された端子及びガス排出弁を有し、
前記電線保持部材は、
前記蓄電素子列の前記第一方向の一方側の端部である一端部から前記第一方向の他方側の端部である他端部に向けて延びる第一保持部と
前記蓄電素子列の前記他端部から前記一端部に向けて延びる第二保持部と、
前記第一保持部及び前記第二保持部を、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向で接続する第三保持部と、を有し、
前記第一保持部は、前記第二方向から見た場合、複数の前記ガス排出弁と複数の前記端子との間の第一領域に位置し、
前記第二保持部は、前記第二方向から見た場合、前記複数の前記ガス排出弁を挟んで前記第一領域とは反対側の第二領域に位置し、
前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合、前記複数の前記ガス排出弁と重ならない位置に配置される、
蓄電装置。
【請求項2】
前記複数の蓄電素子のうちの、前記蓄電素子列の前記一端部に位置する第一蓄電素子には、前記第二方向から見た場合に前記第一領域に含まれる位置に第一サーミスタが配置されており、
前記複数の蓄電素子のうちの、前記蓄電素子列の前記他端部に位置する第二蓄電素子には、前記第二方向から見た場合に前記第二領域に含まれる位置に第二サーミスタが配置されており、
前記1以上の電線は、前記第一サーミスタに電気的に接続された第一電線と、前記第二サーミスタに電気的に接続された第二電線とを含む、
請求項1記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記蓄電素子列は、前記複数の蓄電素子のうちの互いに隣り合う2つの蓄電素子の間に配置されたスペーサを含み、
前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合に、前記スペーサと重なる位置に配置されている、
請求項1または2記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記蓄電素子列は、前記第一方向の前記一端部または前記他端部に配置されたスペーサを含み、
前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合に、前記スペーサと重なる位置に配置されている、
請求項1または2記載の蓄電装置。
【請求項5】
さらに、前記複数の蓄電素子のうちの2以上の前記蓄電素子の前記端子に接合されたバスバーと、
前記バスバーを保持するバスバーホルダとを備え、
前記電線保持部材は、前記1以上の電線が収容される溝を形成する部材であり、かつ、前記バスバーホルダと離間して配置されている、
請求項1または2記載の蓄電装置。
【請求項6】
前記第一保持部は、前記1以上の電線の端部が突出する開口部であって、前記第一保持部の前記第一方向の一方側の端部に配置された開口部を有する、
請求項1または2記載の蓄電装置。
【請求項7】
前記第三保持部は、前記第一保持部の前記第一方向の他方側の端部と、前記第二保持部の前記第一方向の一方側の端部とを接続する、
請求項1または2記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の蓄電素子を有する蓄電素子列を備える蓄電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、単電池を複数並べてなる単電池群と、単電池群に取り付けられた配線モジュールと、を備える電池モジュールが開示されている。単電池の上面には、長手方向の両端部寄りの位置に、正極および負極の電極端子が形成されている。配線モジュールは、隣り合う単電池の電極端子に接続される金属製の複数のバスバーと、バスバーの温度を検知する温度検知部材と、バスバーおよび温度検知部材を保持する絶縁材料からなる絶縁プロテクタと、を備える。絶縁プロテクタには、複数のバスバー保持部が、2列に並んで設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の電池モジュールにおいて、絶縁プロテクタには、2列のバスバー保持部の間に、バスバーに接続された電線および温度検出素子に接続された電線を収容するための一対の電線収容溝が設けられている。一対の電線収容溝に収容された電線は、単電池群(蓄電素子列)における端部の単電池(蓄電素子)の上方で束ねられて電池モジュールの外部に導かれている。一般的に、蓄電素子の電極端子が配置された面には、蓄電素子の内圧の上昇によって開放されるガス排出弁が設けられる。したがって、上記従来の電池モジュールの構成によれば、当該端部の蓄電素子のガス排出弁に対向する位置に、絶縁プロテクタの一部及び複数の電線が位置することになる。これにより、ガス排出弁が開放された(開弁した)場合、絶縁プロテクタの一部及び複数の電線によってガスの排出が阻害され得る。この問題の解決のためには、一対の電線収容溝のうちの一方を削除することが考えられるが、この場合、当該一方に近い部分に関する情報(温度など)を、電線を介して取得することが困難となる。
【0005】
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、空間を効率よく使用して電線を配置できる蓄電装置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】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を有する蓄電素子列と、1以上の電線を保持する電線保持部材であって、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子列と対向して配置された電線保持部材と、を備え、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、前記第二方向に配置された端子及びガス排出弁を有し、前記電線保持部材は、前記蓄電素子列の前記第一方向の一方側の端部である一端部から前記第一方向の他方側の端部である他端部に向けて延びる第一保持部と、前記蓄電素子列の前記他端部から前記一端部に向けて延びる第二保持部と、前記第一保持部及び前記第二保持部を、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向で接続する第三保持部と、を有し、前記第一保持部は、前記第二方向から見た場合、複数の前記ガス排出弁と複数の前記端子との間の第一領域に位置し、前記第二保持部は、前記第二方向から見た場合、前記複数の前記ガス排出弁を挟んで前記第一領域とは反対側の第二領域に位置し、前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合、前記複数の前記ガス排出弁と重ならない位置に配置される。
【発明の効果】
【0007】
本発明における蓄電装置によれば、空間を効率よく使用して電線を配置できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施の形態に係る蓄電装置の構成を示す斜視図である。
【
図2】
図2は、実施の形態に係る蓄電素子列及び配線ユニットの構成を示す斜視図である。
【
図3】
図3は、実施の形態に係る蓄電素子列の分解斜視図である。
【
図4】
図4は、実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。
【
図5】
図5は、実施の形態に係る配線ユニットの分解斜視図である。
【
図6】
図6は、実施の形態に係る配線ユニット及びその周辺の構成を模式的に示す平面図である。
【
図7】
図7は、実施の形態に係る配線ユニット及びその周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【
図8】
図8は、実施の形態の変形例に係る配線ユニット及びその周辺の構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(1)本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を有する蓄電素子列と、1以上の電線を保持する電線保持部材であって、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子列と対向して配置された電線保持部材と、を備え、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、前記第二方向に配置された端子及びガス排出弁を有し、前記電線保持部材は、前記蓄電素子列の前記第一方向の一方側の端部である一端部から前記第一方向の他方側の端部である他端部に向けて延びる第一保持部と、前記蓄電素子列の前記他端部から前記一端部に向けて延びる第二保持部と、前記第一保持部及び前記第二保持部を、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向で接続する第三保持部と、を有し、前記第一保持部は、前記第二方向から見た場合、複数の前記ガス排出弁と複数の前記端子との間の第一領域に位置し、前記第二保持部は、前記第二方向から見た場合、前記複数の前記ガス排出弁を挟んで前記第一領域とは反対側の第二領域に位置し、前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合、前記複数の前記ガス排出弁と重ならない位置に配置される。
【0010】
この構成によれば、第二方向から見た場合、電線保持部材の第一保持部は第一領域に配置され、電線保持部材の第二保持部は、第一方向に並ぶ複数のガス排出弁を挟んで第一領域とは反対側の第二領域に配置される。従って、第二領域における蓄電素子列の他端部またはその近傍の情報を、電線保持部材に保持された電線を介して、第一領域における蓄電素子列の一端部から取得できる。さらに、電線保持部材が有する第一保持部、第二保持部及び第三保持部は、いずれも、第二方向から見た場合、少なくとも、複数のガス排出弁のそれぞれとは重ならない位置に配置される。そのため、複数のガス排出弁のうちのいずれかからガスが排出された場合において、電線保持部材及び1以上の電線が、ガスの排出の妨げとはなり難い。このように、本態様に係る蓄電装置は、空間を効率よく使用して電線を配置できる蓄電装置である。
【0011】
(2)上記(1)に記載の蓄電装置において、前記複数の蓄電素子のうちの、前記蓄電素子列の前記一端部に位置する第一蓄電素子には、前記第二方向から見た場合に前記第一領域に含まれる位置に第一サーミスタが配置されており、前記複数の蓄電素子のうちの、前記蓄電素子列の前記他端部に位置する第二蓄電素子には、前記第二方向から見た場合に前記第二領域に含まれる位置に第二サーミスタが配置されており、前記1以上の電線は、前記第一サーミスタに電気的に接続された第一電線と、前記第二サーミスタに電気的に接続された第二電線とを含む、としてもよい。
【0012】
この構成によれば、第一サーミスタ及び第二サーミスタが、第三方向において異なる位置に配置された場合であっても、第一電線及び第二電線を、蓄電素子列の第一方向の一端部であってかつ第三方向の一端部からまとめて引き出すことができる。従って、蓄電素子列に含まれる蓄電素子の個数または電気的な接続態様(並列及び直列の選択など)に起因して、第一サーミスタ及び第二サーミスタを第三方向で異なる位置に配置せざるを得ない場合であっても、第一電線及び第二電線を効率よく配置できる。
【0013】
(3)上記(1)または(2)に記載の蓄電装置において、前記蓄電素子列は、前記複数の蓄電素子のうちの互いに隣り合う2つの蓄電素子の間に配置されたスペーサを含み、前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合に、前記スペーサと重なる位置に配置されている、としてもよい。
【0014】
この構成によれば、少なくとも1つの蓄電素子の保護または位置の安定性の向上のためのスペーサのZ軸プラス方向の空間を利用して第三保持部が配置される。このことは、空間を効率よく使用して電線を配置する、という観点から有利である。
【0015】
(4)上記(1)から(3)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記蓄電素子列は、前記第一方向の前記一端部または前記他端部に配置されたスペーサを含み、前記第三保持部は、前記第二方向から見た場合に、前記スペーサと重なる位置に配置されている、としてもよい。
【0016】
ここの構成によれば、蓄電素子列における第一方向の端部の蓄電素子の保護または位置の安定性の向上のためのスペーサのZ軸プラス方向の空間を利用して第三保持部が配置される。このことは、空間を効率よく使用して電線を配置する、という観点から有利である。
【0017】
(5)上記(1)から(4)のいずれかひとつに記載の蓄電装置は、さらに、前記複数の蓄電素子のうちの2以上の前記蓄電素子の端子に接合されたバスバーと、前記バスバーを保持するバスバーホルダとを備え、前記電線保持部材は、前記1以上の電線が収容される溝を形成する部材であり、かつ、前記バスバーホルダと離間して配置されている、としてもよい。
【0018】
この構成によれば、電線保持部材の配置位置、サイズまたは形状を、バスバーホルダの配置位置、サイズまたは形状によらず、電線の配線レイアウトに適した配置位置、サイズまたは形状にできる。
【0019】
(6)上記(1)から(5)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記第一保持部は、前記1以上の電線の端部が突出する開口部であって、前記第一保持部の前記第一方向の一方側の端部に配置された開口部を有する、としてもよい。
【0020】
この構成によれば、1以上の電線は、開口部から電線保持部材の外部に引き出される。したがって、電線の数が増加した場合であっても、それら電線を、一つの電線の束として扱いやすい。
【0021】
(7)上記(1)から(6)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記第三保持部は、第一保持部の前記第一方向の他方側の端部と、前記第二保持部の前記第一方向の一方側の端部とを接続する、としてもよい。
【0022】
この構成によれば、第一保持部及び第二保持部それぞれの第一方向の長さを、蓄電素子列の第一方向の全域を覆わない長さにできる。従って、第二方向から見た場合において、目視または画像処理による蓄電素子列の検査が可能な空間(隙間)を比較的に多く確保できる。
【0023】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(その変形例も含む)に係る蓄電装置について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
【0024】
以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の端子の並び方向、または、蓄電素子の容器における一対の短側面の対向方向を、X軸方向と定義する。蓄電素子の容器における一対の長側面の対向方向、蓄電素子の容器の厚み方向(扁平方向)、蓄電素子列が有する複数の蓄電素子若しくは複数のスペーサの並び方向、または、蓄電素子列が有する蓄電素子とスペーサとの並び方向を、Y軸方向と定義する。蓄電素子の端子の突出方向、蓄電素子の容器本体と蓋板との並び方向、ケースのケース本体と蓋体との並び方向、蓄電素子列と配線ユニットとの並び方向、または、上下方向を、Z軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(本実施の形態では直交)する方向である。使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。
【0025】
以下の説明において、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。単にX軸方向という場合は、X軸プラス方向及びX軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。X軸方向の一方側及び他方側という場合は、X軸プラス方向及びX軸マイナス方向のうちの一方及び他方を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。平行及び直交等の、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が直交するとは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。
【0026】
(実施の形態)
[1.蓄電装置の全般的な説明]
まず、本実施の形態に係る蓄電装置1の概略構成について説明する。
図1は、実施の形態に係る蓄電装置1の構成を示す斜視図である。
図1では、蓄電装置1において、ケース本体310から蓋体320を取り外し、かつ、蓄電素子列10及び配線ユニット400をケース本体310から取り出した状態を示している。
図2は、実施の形態に係る蓄電素子列10及び配線ユニット400の構成を示す斜視図である。
図2では、蓄電素子列10から配線ユニット400を分離した状態を示している。
図1及び
図2では、配線ユニット400から一部が引き出されて配置された1以上の電線500(
図5等を用いて後述)の図示は省略されている。
図3は、実施の形態に係る蓄電素子列10の分解斜視図である。
図3では、蓄電素子列10が有する構成要素を配列方向(Y軸方向)で分解し、そのうちの4つの蓄電素子100及び7つのスペーサ200が図示されている。
図1、
図2、及び後述する
図5では、電線保持部材401とバスバーホルダ480とを接続する接続部490の図示は省略されている。接続部490については
図6を用いて後述する。
【0027】
蓄電装置1は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電できる装置である。蓄電装置1は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される。蓄電装置1は、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、及び、化石燃料(ガソリン、軽油、液化天然ガス等)自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電装置1は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
【0028】
図1に示すように、蓄電装置1は、蓄電素子列10と、配線ユニット400と、蓄電素子列10及び配線ユニット400を収容するケース300と、を備えている。蓄電装置1は、外部の装置と電気的に接続するための外部端子(正極外部端子及び負極外部端子)等も備えているが、それらの図示及び説明は省略する。蓄電装置1は、上記の構成要素の他、蓄電素子列10の充電状態及び放電状態等を監視または制御する回路基板及びリレー等の電気機器を備えていてもよい。
【0029】
蓄電素子列10は、複数の蓄電素子100を有する電池モジュール(組電池)である。蓄電素子列10は、複数の蓄電素子100が、スペーサ200と交互にY軸方向(第一方向)に並べられることで、Y軸方向に長い略直方体形状を有している。蓄電素子列10は、複数の蓄電素子100と、複数のスペーサ200(200a、200b及び200c)と、を有している。蓄電素子列10に含まれる複数の蓄電素子100は、複数のバスバー380(
図5を用いて後述)によって電気的に接続されている。本実施の形態では、複数のバスバー380は、配線ユニット400の一部であるバスバーホルダ480に保持されている。本実施の形態において、蓄電素子列10は、複数の蓄電素子100及びスペーサ200をY軸方向で拘束する拘束部材(エンドプレート及びサイドプレート等)を備えていない非拘束タイプのモジュールである。蓄電素子列10は、拘束部材によってY軸方向で拘束されていてもよい。
【0030】
蓄電素子100は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子100は、Y軸方向に扁平な直方体形状(角形、角型)を有している。本実施の形態では、複数の蓄電素子100がY軸方向に並んで配列されているが、配列される蓄電素子100の個数は特に限定されず、1個でもよいし、数十個でもよいし、それ以上でもよい。蓄電素子100の大きさ及び形状も特に限定されず、長円柱形状、楕円柱形状、円柱形状、直方体以外の多角柱形状等でもよい。蓄電素子100は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子100は、二次電池ではなく、一次電池であってもよい。蓄電素子100は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子100は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。
【0031】
スペーサ200は、Y軸方向において蓄電素子100と並んで配置され、蓄電素子100と他の部材とを絶縁及び/または断熱する、Y軸方向に扁平な部材である。スペーサ200は、蓄電素子100のY軸プラス方向またはY軸マイナス方向に配置されて、蓄電素子100同士または蓄電素子100とケース300とを絶縁及び/または断熱する絶縁板または断熱板である。スペーサ200は、蓄電素子100のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有することで、蓄電素子100を保持し、蓄電素子100の位置決めを行うホルダの機能を有している。
【0032】
スペーサ200は、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPEを含む))、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアミド(PA)、ABS樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、マイカ等の断熱性を有する部材等により形成されている。
【0033】
全てのスペーサ200(スペーサ200a、200b及び200c)が同じ材質の部材で形成されていてもよいし、いずれかのスペーサ200が異なる材質の部材で形成されていてもよい。
【0034】
以下では、蓄電素子列10のY軸方向中央位置(中央位置の2つの蓄電素子100の間)に配置されるスペーサ200を、スペーサ200bとも称する。蓄電素子列10のY軸方向両端部(端部の蓄電素子100とケース300との間)に配置されるスペーサ200を、スペーサ200cとも称する。スペーサ200bとスペーサ200cとの間(中央位置以外の2つの蓄電素子100の間)に配置されるスペーサ200を、スペーサ200aとも称する。
【0035】
図3に示すように、スペーサ200aは、スペーサ200aのY軸方向両側に配置される2つの蓄電素子100のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有し、当該2つの蓄電素子100を保持する中間スペーサ(中間ホルダ)である。同様に、スペーサ200bは、スペーサ200bのY軸方向両側に配置される2つの蓄電素子100のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有し、当該2つの蓄電素子100を保持するセンタースペーサ(センタープレートまたはセンターホルダ)である。スペーサ200bは、Y軸方向に長い蓄電素子列10の剛性を高める機能を有している。スペーサ200cは、スペーサ200cのY軸プラス方向またはY軸マイナス方向に配置される1つの蓄電素子100のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有し、当該1つの蓄電素子100を保持するエンドスペーサ(エンドホルダ)である。
【0036】
これら複数のスペーサ200のそれぞれは、Y軸方向で蓄電素子100と対向するスペーサ本体210と、スペーサ本体210のZ軸プラス方向の端部に設けられた一対の突出部250とを有する。一対の突出部250のそれぞれは、スペーサ本体210からZ軸プラス方向に突出しており、かつ、互いにX軸方向に離間して配置されている。蓄電素子列10において、複数のスペーサ200がY軸方向に並べられていることで、複数のスペーサ200の一対の突出部250は、
図2に示すように、Y軸方向で連結される。その結果、Y軸方向で連結された複数の突出部250によって、X軸方向で互いに離間する壁部250A及び壁部250Bが形成される。壁部250A及び250Bに含まれる複数の突出部250のそれぞれは、
図2に示すように、X軸方向に突出する突起254を有している。これら複数の突起254のうちの1以上の突起254が、配線ユニット400の一部に引っ掛けられることで、配線ユニット400は蓄電素子列10に対して取り付けられる。
【0037】
ケース300は、蓄電装置1の外装体(外殻)を構成する略直方体形状(箱形)の容器である。ケース300は、蓄電素子列10の外方に配置され、蓄電素子列10を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。ケース300は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄、メッキ鋼板等の金属製の部材によって形成された金属ケースである。本実施の形態では、ケース300は、アルミニウムのダイカスト(アルミダイカスト)により形成されている。ケース300は、蓄電素子列10が有するスペーサ200に使用可能ないずれかの樹脂材料等の絶縁性を有する部材で形成されていてもよい。
【0038】
図1に示すように、ケース300は、ケース300の本体を構成するケース本体310と、ケース300の開口310aを塞ぐ蓋体320と、を有している。ケース本体310は、Z軸プラス方向に開口310aが形成されたハウジング(筐体)である。ケース本体310は、配線ユニット400が取り付けられた蓄電素子列10を収容する。蓋体320は、ケース本体310の開口310aを塞ぐ扁平な矩形状の部材である。ケース本体310には、開口310aから蓄電素子列10が挿入された後に、ケース本体310と蓋体320とが、ボルト等によるネジ止め、溶接、接着等によって接合される。
【0039】
蓋体320には、
図1に示すようにガス排出口321が設けられている。蓄電素子列10に含まれるいずれかの蓄電素子100からガスが排出された場合、そのガスはガス排出口321を介してケース300の外部に排出される。ガス排出口321は、蓋体320ではなくケース本体310に形成されていてもよい。
【0040】
ケース本体310または蓋体320には、外部端子(正極外部端子及び負極外部端子)が配置された端子台が取り付けられていてもよい。
【0041】
配線ユニット400は、1以上の電線500を保持する電線保持部材401を備える。配線ユニット400は、Z軸方向において蓄電素子列10と対向して配置されている。より詳細には、配線ユニット400は、蓄電素子列10のZ軸プラス方向において蓄電素子列10と対向している。電線保持部材401は、第一保持部410、第二保持部420、及び第三保持部430を有する。
図1及び
図2に示すように、第一保持部410は、蓄電素子列10のY軸方向のY軸マイナス方向の端部(一端部)から、Y軸プラス方向の端部(他端部)に向けて延びており、第二保持部420は、蓄電素子列10のY軸方向の他端部からY軸方向の一端部に向けて延びている。第三保持部430は、第一保持部410と第二保持部420とをX軸方向で接続している。
【0042】
本実施の形態において、配線ユニット400はさらに、複数のバスバー380を保持するバスバーホルダ480を有している。バスバーホルダ480と電線保持部材401とは、互いに離間して配置されており、かつ、複数の接続部490(
図1及び
図2に図示せず)によって接続されている。接続部490は、例えば「ステム」、「アーム」、または「支持部」等とも呼ばれる部位であり、バスバーホルダ480及び電線保持部材401の一方から他方に渡されていることで、互いに離間するバスバーホルダ480と電線保持部材401とが接続される。これにより、バスバーホルダ480及び電線保持部材401の一方は他方を支持できる。
【0043】
配線ユニット400を形成する材料としては、スペーサ200を形成する材料である、PC、PP、PE、PS、または、PPSなど絶縁材料が例示される。配線ユニット400及びその周辺の構成の詳細については、
図5~
図7を用いて後述する。
【0044】
[2.蓄電素子の説明]
次に、蓄電素子100の構成について、
図4を用いて説明する。
図4は、実施の形態に係る蓄電素子100の構成を示す斜視図である。
図4に示すように、蓄電素子100は、容器110と、一対(正極及び負極)の端子140と、を有している。容器110の内方には、電極体と、一対(正極及び負極)の集電体と、電解液(非水電解質)とが収容され、端子140及び集電体と容器110との間にはガスケットが配置されているが、これらの図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子100の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。ガスケットは、絶縁性を有していればどのような素材で形成されていてもよい。蓄電素子100は、上記の構成要素の他、電極体の側方に配置されるスペーサ、電極体等を包み込む絶縁フィルム、及び、容器110の外面を覆う絶縁フィルム(シュリンクチューブ等)等を有していてもよい。
【0045】
本実施の形態では、X軸方向に並ぶ一対の端子140を区別する場合、X軸マイナス方向の端子140を第一端子141と称し、X軸プラス方向の端子140を第二端子142と称する。さらに、端子140の極性を区別する場合、負極の端子140を負極端子140aと称し、正極の端子140を正極端子140bと称する。すなわち、
図4に示す蓄電素子100において、第一端子141は負極端子140aであり、第二端子142は正極端子140bである。蓄電素子列10が有する複数の蓄電素子100は、全て同様の構成を有する。ただし、第一端子141が負極端子140a(第二端子142が正極端子140b)である蓄電素子100と、第一端子141が正極端子140b(第二端子142が負極端子140a)である蓄電素子100とが交互に並ぶように、複数の蓄電素子100が配置されている(
図2及び
図3参照)。
【0046】
容器110は、開口が形成された容器本体120と、容器本体120の当該開口を閉塞する蓋板130と、を有する直方体形状(角形または箱形)のケースである。容器本体120は、容器110の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Z軸プラス方向に開口が形成されている。蓋板130は、容器110の蓋部を構成するX軸方向に長い矩形状の板状部材であり、容器本体120のZ軸プラス方向に配置されている。蓋板130には、容器110内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁131、及び、容器110内方に電解液を注液するための注液部132が設けられている。注液部132は、蓋板130に形成された注液孔と、注液孔を塞ぐ注液栓とを含む。注液栓は注液孔を塞いだ状態で、例えば溶接によって蓋板130に固定されている。容器110(容器本体120及び蓋板130)の材質は、特に限定されず、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能(接合可能)な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
【0047】
容器110は、電極体等を容器本体120の内方に収容後、容器本体120と蓋板130とが溶接等によって接合されることにより、内部が密閉(密封)される。容器110は、Y軸方向両側の側面に一対の長側面111を有し、X軸方向両側の側面に一対の短側面112を有し、Z軸マイナス方向に底面113を有している。長側面111は、矩形状の平面部であり、隣り合うスペーサ200とY軸方向において対向して配置される。長側面111は、短側面112及び底面113に隣接し、短側面112よりも面積が大きい。短側面112は、矩形状の平面部であり、スペーサ200の壁部及びケース300とX軸方向において対向して配置される。短側面112は、長側面111及び底面113に隣接し、長側面111よりも面積が小さい。底面113は、矩形状の平面部であり、ケース300の底壁とZ軸方向において対向して配置される。底面113は、長側面111及び短側面112に隣接して配置される。
【0048】
端子140は、蓋板130に配置される、蓄電素子100の端子部材(負極端子140aまたは正極端子140b)である。具体的には、端子140は、蓋板130の上面(端子配置面)からZ軸プラス方向に突出した状態で配置される。負極端子140aである端子140と、正極端子140bである端子140とは、X軸方向で離間して配置されており、負極端子140aと正極端子140bとの間に、ガス排出弁131及び注液部132が配置される。本実施の形態では、X軸方向における負極端子140aと正極端子140bとの中央位置にガス排出弁131が配置され、ガス排出弁131と負極端子140aとの間に注液部132が設けられている。端子140は、集電体を介して、電極体の正極板または負極板に電気的に接続されている。つまり、端子140は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子100の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子100の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。端子140は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。
【0049】
電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素(発電要素)である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートまたは不織布等を用いることができる。本実施の形態では、電極体は、極板(正極板及び負極板)がY軸方向に積層されて形成されている。電極体は、極板(正極板及び負極板)が巻回されて形成された巻回型の電極体、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型(スタック型)の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体等、どのような形態の電極体でもよい。
【0050】
集電体は、端子140と電極体とに電気的及び機械的に接続される導電性の集電部材(正極集電体及び負極集電体)である。正極集電体は、電極体の正極板の集電箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成され、負極集電体は、電極体の負極板の集電箔と同様、銅または銅合金等で形成されている。
【0051】
[3.配線ユニット及びその周辺の構成について]
次に、配線ユニット400及びその周辺の構成について、上述の
図1~
図4に加えて
図5~
図7を用いて説明する。
図5は、実施の形態に係る配線ユニット400の分解斜視図である。
図5では、電線保持部材401の第一、第二カバー(415、425)が開けられ、かつ、3つの電線500が電線保持部材401から分離されている。
図5では、バスバーホルダ480のバスバーカバー485が開けられ、かつ、25個のバスバー380がバスバーホルダ480から分離されている。
図5における白抜き矢印は、バスバーカバー485などのカバーを閉じる際の回転方向を示している。
図6は、実施の形態に係る配線ユニット400及びその周辺の構成を模式的に示す平面図である。
図6では、バスバーホルダ480のおおよその配置範囲が点線の矩形で図示されており、電線保持部材401の第一、第二カバー(415、425)の図示は省略されている。さらに、
図6では、蓄電素子列10における一部の蓄電素子100及び一部のスペーサ200が簡易化されて図示されており、他の蓄電素子100及び他のスペーサ200の図示は省略されている。
図6では、
図5に示される、第三サーミスタ550c及び第三電線500cの図示は省略されている。
図6についてのこれらの補足事項は、後述する
図8についても適用される。
図7は、実施の形態に係る配線ユニット400及びその周辺の構成を模式的に示す断面図である。
図7では、
図6のVII-VII線を通るXZ平面における蓄電装置1の断面が簡易化されて図示されている。
図7では、スペーサ200は、その配置範囲が明確となるようにドットを付した領域で表されており、スペーサ200のY軸プラス方向に位置するガス排出弁131も、その配置範囲が明確となるようにドットを付した領域で表されている。
図7では、電線保持部材401に保持された電線500は1本のみ図示されている。
【0052】
図5~
図7に示すように、電線保持部材401は、蓄電素子列10のY軸マイナス方向の端部である第一端部10a(
図6参照)から、蓄電素子列10のY軸プラス方向の端部である第二端部10b(
図6参照)まで連続する部分を含む収容溝403を有している。収容溝403に1以上の電線500が収容されることで、電線保持部材401は、当該1以上の電線500を保持する。
【0053】
電線保持部材401では、3つの部分によって上記の一連の収容溝403が形成されている。具体的には、電線保持部材401は、第一保持部410、第二保持部420、及び第三保持部430を有する。第一保持部410は、蓄電素子列10の第一端部10aから第二端部10bに向けて延びており、第二保持部420は、蓄電素子列10の第二端部10bから第一端部10aに向けて延びている。第三保持部430は、第一保持部410と第二保持部420とをX軸方向で接続するよう配置されている。より具体的には、第一保持部410は、蓄電素子列10の第一端部10aからY軸方向の略中央に位置するスペーサ200bまで配置されている。第二保持部420は、蓄電素子列10の第二端部10bからY軸方向の略中央に位置するスペーサ200bまで配置されている。さらに、複数のガス排出弁131がY軸方向に並んでおり、第三保持部430はそれらの複数のガス排出弁131の並び方向と交差するように配置されている。Y軸方向は第一方向の一例であり、Y軸マイナス方向は第一方向の一方側の一例であり、Y軸プラス方向は第一方向の他方側の一例である。Z軸プラス方向は、第一方向と交差する第二方向の一例である。X軸方向は、第一方向及び第二方向と交差する第三方向の一例である。
【0054】
第一保持部410は、収容溝403の一部を形成する第一本体部411と、収容溝403の当該一部をZ軸プラス方向から覆う第一カバー415とを有する。第二保持部420は、収容溝403の一部を形成する第二本体部421と、収容溝403の当該一部をZ軸プラス方向から覆う第二カバー425とを有する。本実施の形態では、第三保持部430は、収容溝403の一部を形成する部分のみで構成されているが、第一保持部410及び第二保持部420と同じくカバーを有してもよい。
【0055】
上記のように3つの部分で構成される電線保持部材401は、本実施の形態では、X軸方向の両端部に位置するバスバーホルダ480の間に配置される。これら2つのバスバーホルダ480を区別する場合、
図6に示すように、X軸マイナス方向のバスバーホルダ480をバスバーホルダ480aと称し、X軸プラス方向のバスバーホルダ480をバスバーホルダ480bと称する。
【0056】
バスバーホルダ480は、複数のバスバー380を保持するホルダ本体481と、複数のバスバー380を覆うバスバーカバー485とを有する。具体的には、複数のバスバー380は、4種類のバスバー380(バスバー380a~380d)を含む。バスバー380aは、スペーサ200a(
図3参照)を挟んで隣り合う2つの蓄電素子100の端子140に接合される。バスバー380bは、蓄電素子列10のY軸方向中央位置に配置されるスペーサ200b(
図3参照)を挟んで隣り合う2つの蓄電素子100の端子140に接合される。本実施の形態では、Y軸方向で隣り合う2つの端子140は、例えば
図6に示されるように、負極端子140aと正極端子140bとである。すなわち、本実施の形態では、複数のバスバー380aと1つのバスバー380bとにより、複数の蓄電素子100が直列に接続されている。このように直列に接続された複数の蓄電素子100を有する蓄電素子列10の負極端子にバスバー380cが接合され、蓄電素子列10の正極端子にバスバー380dが接合される。
【0057】
具体的には、蓄電素子列10において、最もY軸マイナス方向に位置する蓄電素子100を第一蓄電素子100Aとし、最もY軸プラス方向に位置する蓄電素子100を第二蓄電素子100Bとした場合、バスバー380c及び380dの配置位置は次のように説明される。第一蓄電素子100Aは、蓄電素子列10における第一端部10aに位置し、第二蓄電素子100Bは、蓄電素子列10における第二端部10bに位置する。バスバー380cは、蓄電素子列10の負極端子である第一蓄電素子100Aの負極端子140a(
図6参照)に接合される。バスバー380cは、他のバスバー等の導電部材を介して、図示しない負極外部端子に電気的に接続される。バスバー380dは、蓄電素子列10の正極端子である第二蓄電素子100Bの正極端子140b(
図6参照)に接合される。バスバー380dは、他のバスバー等の導電部材を介して、図示しない正極外部端子に電気的に接続される。蓄電素子列10に含まれる複数の蓄電素子100の電気的な接続態様に特に限定はない。上述のように、全て蓄電素子100が直列に接続されてもよく、それぞれが並列に接続された2以上の蓄電素子100を含む複数の蓄電素子100群が直列に接続されてもよい。全ての蓄電素子100が並列に接続されてもよい。
【0058】
上述のように、複数のバスバー380を保持するバスバーホルダ480a及び480bの間に位置する電線保持部材401には、
図5及び
図6に示すように、温度を検出するサーミスタ550が接続された電線500が保持されている。本実施の形態に係る蓄電装置1では、蓄電素子列10の温度を広範囲で検出するために、蓄電素子列10の配列方向(Y軸方向)の両端部、及び、両端部の間の1か所の、計3か所のそれぞれにサーミスタ550が配置されている。これら3つのサーミスタ550を区別する場合、当該3つのサーミスタ550は、第一サーミスタ550a、第二サーミスタ550b、及び、第三サーミスタ550cと称される。これらサーミスタ550のそれぞれに接続される電線500を区別する場合も同様である。
【0059】
具体的には、
図6に示すように、蓄電素子列10の第一端部10aに位置する第一蓄電素子100Aに、第一サーミスタ550aが配置される。蓄電素子列10の第二端部10bに位置する第二蓄電素子100Bに、第二サーミスタ550bが配置される。
図6では図示されていないが、第一蓄電素子100Aと第二蓄電素子100Bとの間の1つの蓄電素子100に、第三サーミスタ550c(
図5参照)が配置される。第一サーミスタ550aには第一電線500aが接続され、第二サーミスタ550bには第二電線500bが接続され、第三サーミスタ550cには第三電線500cが接続される。
【0060】
サーミスタ550は、検出対象である蓄電素子100の、電線保持部材401に対向する面、つまり、蓋板130の外面に配置される。サーミスタ550は、当該蓄電素子100の温度を精度よく検出するために、当該蓄電素子100に密接して配置されることが好ましい。そのため、サーミスタ550は当該蓄電素子100の蓋板130のフラットな部分に接触して配置することが要求される。この点に関し、X軸方向に長尺状の蓋板130には、X軸方向の両端部に位置する一対の端子140、及び、X軸方向の中央部に位置するガス排出弁131に加え、注液部132が配置されている(
図4及び
図6参照)。具体的には、
図4に示すように、ガス排出弁131と、負極端子140aとの間に注液部132が配置される。注液部132は、蓋板130の上面(Z軸プラス方向の面)において凹凸を形成する部分である。したがって、サーミスタ550は、蓋板130において比較的に広い平面を形成する、ガス排出弁131と正極端子140bとの間(
図4参照)に配置することが好ましい。
【0061】
その結果、第一蓄電素子100Aでは、
図6に示すように、正極端子140bである第一端子141と、ガス排出弁131との間に、第一サーミスタ550aが配置される。すなわち、蓄電素子列10をZ軸プラス方向から見た場合において、複数の第一端子141と、複数のガス排出弁131との間の領域である第一領域810に第一サーミスタ550aが配置される。本実施の形態では、複数の第一端子141はY軸方向に並び、かつ、複数のガス排出弁131はY軸方向に並ぶ。従って、第一領域810は、蓄電素子列10をZ軸プラス方向から見た場合に、複数の第一端子141の列(端子列)と、複数のガス排出弁131の列(排出弁列)との間において、Y軸方向に延びて存在する。
【0062】
本実施の形態における蓄電素子列10では、正極端子140bをX軸マイナス方向に向けた姿勢の蓄電素子100と、負極端子140aをX軸マイナス方向に向けた蓄電素子100とが交互に並ぶ。つまり、第一端子141が正極端子140bである蓄電素子100と、第一端子141が負極端子140aである蓄電素子100とが交互に並ぶ。そのため、24個の蓄電素子100を有する蓄電素子列10において、第一端部10aに位置する第一蓄電素子100Aを1番目とした場合の24番目の蓄電素子100である第二蓄電素子100Bでは、第一端子141は負極端子140aである。従って、Z軸プラス方向から見た場合に、第二蓄電素子100Bの第一領域810に属する部分(第一端子141とガス排出弁131との間の部分)には注液部132が存在する(
図6参照)。その結果、第二サーミスタ550bは、第二蓄電素子100Bの第二領域820に属する部分に配置される。第二領域820は、
図6に示すように、複数のガス排出弁131を挟んで第一領域810とは反対側の領域である。より具体的には、第二サーミスタ550bは、第二領域820の一部である第三領域821に配置される。第三領域821は、複数の第二端子142と、複数のガス排出弁131との間の領域である。
【0063】
このように、蓄電素子列10の配列方向(Y軸方向)における両端部に配置される第一サーミスタ550a及び第二サーミスタ550bは、複数のガス排出弁131(排出弁列)を挟んで互いに反対側の領域(第一領域810及び第二領域820)に配置される。従って、第一サーミスタ550aに接続された第一電線500a、及び、第二サーミスタ550bに接続された第二電線500bを、例えば第一領域810においてY軸方向に延びる1つの直線状の保持部材のみで保持することができない。そこで、X軸方向の幅が広い保持部材で、第一電線500a及び第二電線500bを一括して保持する構造も考えられる。しかしながら、この場合、保持部材が複数のガス排出弁131とZ軸方向で対向する位置にあるため、いずれかのガス排出弁131からガスが排出された場合、保持部材が、そのガスの排出を妨げることになる。さらに、第一電線500a及び第二電線500bのそれぞれを保持する2つの保持部材を配置することも考えられる。しかしながらこの場合は、第一電線500a及び第二電線500bのそれぞれは、蓄電素子列10の第一端部10aにおいて、X軸方向で離間した位置から引き出される。そのため、第一電線500a及び第二電線500bと、制御回路等の電気機器との接続作業が煩雑になる可能性がある。
【0064】
上記の問題に関し、本実施の形態に係る電線保持部材401は、
図5及び
図6に示すように、第一領域810に配置される第一保持部410、第二領域820に配置される第二保持部420、及び、第一保持部410と第二保持部420とを接続する第三保持部430を有している。さらに、第三保持部430は、複数のガス排出弁131と対向しない位置に配置されている。従って、電線保持部材401は、複数のガス排出弁131それぞれからのガスの排出を阻害し難い態様で、かつ、第一電線500a及び第二電線500bをまとめてY軸方向の端部から引き出せるよう構成されている。
【0065】
このように、本実施の形態に係る蓄電装置1は、Y軸方向に並んで配置された複数の蓄電素子100を有する蓄電素子列10と、1以上の電線500を保持する電線保持部材401と、を備える。電線保持部材401は、Y軸方向と交差するZ軸プラス方向において蓄電素子列10と対向して配置されている。複数の蓄電素子100のそれぞれは、Z軸プラス方向に配置された第一端子141及びガス排出弁131を有する。電線保持部材401は、第一保持部410、第二保持部420、及び第三保持部430を有する。第一保持部410は、蓄電素子列10のY軸方向の一方側の端部である第一端部10aからY軸方向の他方側の端部である第二端部10bに向けて延びる。第二保持部420は、蓄電素子列10の第二端部10bから第一端部10a向けて延びる。第三保持部430は、第一保持部410及び第二保持部420を、Y軸方向及びZ軸プラス方向と交差するX軸方向で接続する。第一保持部410は、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131と複数の第一端子141との間の第一領域810に位置する。第二保持部420は、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131を挟んで第一領域810とは反対側の第二領域820に位置する。第三保持部430は、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131と重ならない位置に配置される。
【0066】
このように、本実施の形態に係る蓄電装置1では、Z軸プラス方向から見た場合、電線保持部材401の第一保持部410は第一領域810に配置され、電線保持部材401の第二保持部420は、Y軸方向に並ぶ複数のガス排出弁131を挟んで第一領域810とは反対側の第二領域820に配置される。従って、第二領域820における蓄電素子列10の第二端部10bまたはその近傍の情報(例えば温度)を、電線保持部材401に保持された1以上の電線500を介して、第一領域810における蓄電素子列10の第一端部10aから取得できる。さらに、電線保持部材401が有する第一保持部410、第二保持部420及び第三保持部430は、いずれも、Z軸プラス方向から見た場合、少なくとも、複数のガス排出弁131のそれぞれとは重ならない位置に配置される。そのため、複数のガス排出弁131のうちのいずれかからガスが排出された場合において、電線保持部材401及び1以上の電線500が、ガスの排出の妨げとはなり難い。このように、本実施の形態に係る蓄電装置1は、空間を効率よく使用して電線500を配置できる蓄電装置である。
【0067】
より具体的には、本実施の形態に係る蓄電装置1では、複数の蓄電素子100のうちの、蓄電素子列10の第一端部10aに位置する第一蓄電素子100Aには、Z軸プラス方向から見た場合に第一領域810に含まれる位置に第一サーミスタ550aが配置されている。複数の蓄電素子100のうちの、蓄電素子列10の第二端部10bに位置する第二蓄電素子100Bには、Z軸プラス方向から見た場合に第二領域820に含まれる位置に第二サーミスタ550bが配置されている。1以上の電線500は、第一サーミスタ550aに電気的に接続された第一電線500aと、第二サーミスタ550bに電気的に接続された第二電線500bとを含む。
【0068】
このように、第一サーミスタ550a及び第二サーミスタ550bが、X軸方向において異なる位置に配置された場合であっても、第一電線500a及び第二電線500bを、蓄電素子列10のY軸方向の一端部からまとめて引き出すことができる。また、本実施形態において第一電線500a及び第二電線500bは、蓄電素子列10における複数のガス排出弁131の位置よりもX軸マイナス方向にずれた位置からまとめて引き出すことができる。従って、蓄電素子列10が有する蓄電素子100の個数または電気的な接続態様(並列及び直列の選択及びその適用)に起因して、第一サーミスタ550a及び第二サーミスタ550bをX軸方向で異なる位置に配置せざるを得ない場合であっても、第一電線500a及び第二電線500bを効率よく配置できる。
【0069】
本実施の形態では、電線保持部材401の蓄電素子列10と対向する壁部に貫通孔が設けられており、貫通孔にサーミスタ550を挿入した状態でサーミスタ550を電線保持部材401に固定する。電線保持部材401に固定されたサーミスタ550は、当該サーミスタ550と対向する位置にある蓄電素子100の蓋板130に押し当てられた状態となる。これにより、サーミスタ550が蓄電素子100に対して配置される。サーミスタ550の配置態様は、上記の態様には限定されず、例えば、電線保持部材401とは別体の部材を用いてサーミスタ550が蓄電素子100に配置されてもよい。
【0070】
本実施の形態に係る蓄電装置1において、蓄電素子列10は、
図2及び
図3に示すように、複数の蓄電素子100のうちの互いに隣り合う2つの蓄電素子100の間に配置されたスペーサ200bを含む、第三保持部430は、
図6に示すように、Z軸プラス方向から見た場合に、スペーサ200bと重なる位置に配置されている。
【0071】
この構成によれば、少なくとも1つの蓄電素子100の保護または位置の安定性の向上のためのスペーサ200bの上方の空間を利用して第三保持部430が配置される。このことは、空間を効率よく使用して電線500を配置する、という観点から有利である。第三保持部430の配置位置はこれには限定されない。第三保持部430は、Z軸プラス方向から見た場合に、隣り合う2つの蓄電素子100の間に配置されたスペーサ200aと重なる位置に配置されてもよい。「Z軸プラス方向から見た場合に、第三保持部430とスペーサ200とが重なる」、とは、第三保持部430の全体がスペーサ200と重なることを要しない。Z軸プラス方向から見た場合に、第三保持部430と、スペーサ200に隣接する蓄電素子100のガス排出弁131とが重なっていなければ、第三保持部430の一部がスペーサ200からはみ出す位置にあってもよい。
【0072】
本実施の形態に係る蓄電装置1は、さらに、複数の蓄電素子100のうちの2以上の蓄電素子100の第一端子141に接合されたバスバー380と、バスバー380を保持するバスバーホルダ480とを備える。電線保持部材401は、1以上の電線500が収容される収容溝403を形成する部材であり、かつ、バスバーホルダ480と離間して配置されている(
図2、
図5、及び
図6参照)。
【0073】
この構成によれば、電線保持部材401の配置位置、サイズまたは形状を、バスバーホルダ480の配置位置、サイズまたは形状によらず、電線500の配線レイアウトに適した配置位置、サイズまたは形状にできる。
【0074】
本実施の形態では、
図6に示されるように、バスバーホルダ480と電線保持部材401とは、バスバーホルダ480及び電線保持部材401の一方から他方に渡された複数の接続部490によって接続されている。このように構成された配線ユニット400は、上述のPCまたはPP等の樹脂材料を原料とする一体成型によって、バスバーホルダ480、電線保持部材401、及び複数の接続部490を一体に備える部材(単一の部品)として作製できる。そのため、例えば、バスバーホルダ480、電線保持部材401、及び複数の接続部490のそれぞれを別部材として作製して組み立てる場合よりも、配線ユニット400を容易に作製できる。すなわち、配線ユニット400は、バスバーホルダ480、電線保持部材401、及び複数の接続部490を一体に備えることは必須ではない。しかし、配線ユニット400は、これら3種類の部材(部分)を一体に備えることが、蓄電装置1の製造効率の向上または部品点数の削減の観点から好ましい。
【0075】
さらに、本実施の形態では、電線保持部材401とバスバーホルダ480とが離間していることで形成される電線保持部材401とバスバーホルダ480との間の空間を、複数のスペーサ200の突出部250の配置空間として利用している。具体的には、
図7に示すように、電線保持部材401とバスバーホルダ480との間の空間には、スペーサ本体210からZ軸プラス方向に突出する突出部250が配置される。より詳細には、スペーサ200は、X軸方向に離間して配置される一対の突出部250を有する。配線ユニット400では、電線保持部材401のX軸方向の両側に、バスバーホルダ480a及び480bとの間の空間(隙間)が形成されている。一対の突出部250は、電線保持部材401のX軸方向の両側の空間(隙間)に配置されている。
【0076】
このように配置された一対の突出部250は、上述のようにY軸方向で連結され(
図2参照)、これにより、X軸方向で離間する壁部250A及び250Bが形成される。本実施の形態では、壁部250A及び250BのZ軸プラス方向に位置する蓋体320に、
図7に示すように、壁部250A及び250Bのそれぞれに接触する接触部325が設けられている。蓋体320が有する接触部325は、
図7に示すような、蓋体320の下面(Z軸マイナス方向を向く面)から突出した部分である必要はない。蓋体320の下面の一部が、壁部250A及び250Bのそれぞれに接触する接触部325であってもよい。接触部325は、蓋体320とは別部材であってもよい。つまり、壁部250A及び250Bのそれぞれと蓋体320との間に、蓋体320とは別部材の接触部325が配置されてもよい。
【0077】
本実施の形態に係る蓄電装置1において、第一保持部410は、
図6に示すように、1以上の電線500の端部が突出する開口部402であって、第一保持部410のY軸マイナス方向の端部に配置された開口部402を有する。
【0078】
この構成によれば、1以上の電線500は、開口部402から電線保持部材401の外部に引き出される。したがって、電線500の数が増加した場合であっても、それら電線500を、一つの電線500の束として扱いやすい。
【0079】
本実施の形態に係る蓄電装置1において、第三保持部430は、第一保持部410のY軸プラス方向の端部と、第二保持部420のY軸マイナス方向の端部とを接続する。具体的には、
図6に示すように、第一保持部410のY軸プラス方向の端部である第一保持端部419は、蓄電素子列10のY軸方向の両端部(第一端部10a及び第二端部10b)の間に位置する。第二保持部420のY軸マイナス方向の端部である第二保持端部429は、蓄電素子列10のY軸方向の両端部(第一端部10a及び第二端部10b)の間に位置する。第三保持部430は、第一保持端部419と第二保持端部429とを接続する。
【0080】
この構成によれば、第一保持部410及び第二保持部420それぞれのY軸方向の長さを、蓄電素子列10のY軸方向の全域を覆わない長さにできる。従って、Z軸プラス方向から見た場合において、目視または画像処理による蓄電素子列10の検査が可能な空間(隙間)を比較的に多く確保できる。さらに、第一保持部410、第二保持部420及び第三保持部430の全体としては、蓄電素子列10のY軸方向の全域を覆う長さにできる。従って、蓄電素子列10におけるサーミスタ550の配置位置(サーミスタ550を配置する蓄電素子100の選択)についての自由度が高い。本実施の形態では、蓄電素子列10のY軸方向の両端部の蓄電素子100(第一蓄電素子100A及び第二蓄電素子100B)だけでなく、両端部の蓄電素子100の間の1つの蓄電素子100にもサーミスタ550(第三サーミスタ550c)が配置されている(
図5参照)。そのため、蓄電素子列10の温度分布をより精度よく計測または推定できる。電線保持部材401は、蓄電素子列10のY軸方向の全域を覆う長さに形成されているため、両端部の蓄電素子100の間の任意の2以上の蓄電素子100のそれぞれにサーミスタ550が配置されてもよい。
【0081】
以上、実施の形態に係る蓄電装置1について配線ユニット400及びその周辺の構成を中心に説明した。しかし、配線ユニット400及びその周辺の構成は、
図1~
図7に示す構成とは異なる構成であってもよい。そこで、以下に、配線ユニット400及びその周辺の構成についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
【0082】
[4.変形例の説明]
図8は、実施の形態の変形例に係る配線ユニット400及びその周辺の構成を模式的に示す平面図である。
図8に示す配線ユニット400は、電線保持部材401aを備える。電線保持部材401aは、第一保持部410、第二保持部420、及び第三保持部430を有する。第一保持部410は、蓄電素子列10の第一端部10aから第二端部10bに向けて延びる。第二保持部420は、蓄電素子列10の第二端部10bから第一端部10a向けて延びる。第三保持部430は、第一保持部410及び第二保持部420をX軸方向で接続する。第一保持部410は、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131と複数の第一端子141との間の第一領域810に位置する。第二保持部420は、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131を挟んで第一領域810とは反対側の第二領域820に位置する。第三保持部430は、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131と重ならない位置に配置される。これらの構成において、本変形例に係る電線保持部材401aは、実施の形態に係る電線保持部材401(
図6参照)と共通する。
【0083】
本変形例では、第三保持部430の配置位置が実施の形態とは異なる。具体的には、本変形例において、蓄電素子列10は、Y軸方向の一端部または他端部に配置されたスペーサ200cを含み、第三保持部430は、Z軸プラス方向から見た場合に、スペーサ200cと重なる位置に配置されている。より詳細には、本変形例では、Y軸方向の他端部であるY軸プラス方向の端部(第二端部10b)に配置されたスペーサ200cのZ軸プラス方向に、第三保持部430が配置されている。本変形例では、前述の実施の形態と同じく、複数のガス排出弁131がY軸方向に並んでおり、第三保持部430はそれらの複数のガス排出弁131の並び方向と交差するように配置されている。さらに、本変形例では、第三保持部430はZ軸方向において複数のガス排出弁131と重複しないように、XY平面において、複数のガス排出弁131のZ軸方向の投影範囲を迂回して配置されている。
【0084】
この場合であっても、電線保持部材401aが有する第一保持部410、第二保持部420及び第三保持部430は、いずれも、Z軸プラス方向から見た場合、複数のガス排出弁131のそれぞれとは重ならない位置に配置される。従って、電線保持部材401a及び1以上の電線500が、ガスの排出の妨げとはなり難い。さらに、蓄電素子列10におけるY軸方向の端部の蓄電素子100の保護または位置の安定性の向上のためのスペーサ200cの上方の空間を利用して第三保持部430が配置される。このことは、空間を効率よく使用して電線500を配置する、という観点から有利である。
【0085】
[5.他の変形例の説明]
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置1について説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例には限定されない。今回開示された実施の形態及び変形例は、全ての点で例示であり、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
【0086】
配線ユニット400は、バスバーホルダ480を備えなくてもよい。配線ユニット400は、少なくとも電線保持部材401を備えていればよい。つまり、バスバーホルダ480と電線保持部材401とは、互いに分離された別体であってもよい。バスバーホルダ480と電線保持部材401とが別体である場合、バスバーホルダ480を蓄電素子列10に配置して複数のバスバー380を複数の端子140に溶接などによって接合した後に、配線ユニット400を蓄電素子列10に配置できる。これにより、例えばバスバー380と端子140との溶接時のスパッタによる電線保持部材401の汚れまたは損傷が抑制される。
【0087】
電線保持部材401に保持される電線500は、サーミスタ550に接続されていなくてもよい。例えば、複数のバスバー380のいずれかに接続された電圧検出線である電線500が、電線保持部材401に保持されてもよい。
【0088】
蓄電素子列10は、複数の蓄電素子100及びスペーサ200を拘束する拘束部材(エンドプレート及びサイドプレート)を備えていてもよい。蓄電素子列10が拘束部材を備える場合、蓄電素子列10のY軸方向の両端部に配置されるエンドプレートは、蓄電素子列10のY軸方向の一端部または他端部に配置されたスペーサである、としてもよい。つまり、
図8に示す第三保持部430は、スペーサの一種であるエンドプレートのZ軸プラス方向に配置されてもよい。
【0089】
蓄電素子列10において、3つのサーミスタ550(
図5参照)が配置されることは必須ではない。蓄電素子列10において、第二蓄電素子100Bのみにサーミスタ550(第二サーミスタ550b)が配置されてもよい。この場合であっても、第二電線500bを、蓄電素子列10の第一端部10aにおける第一領域810から引き出したい場合、複数のガス排出弁131のいずれとも対向しないように配置される電線保持部材401は有用である。
【0090】
蓄電素子列10が備える複数のスペーサ200は、少なくとも1つの蓄電素子100を保持する機能を有しなくてもよい。複数のスペーサ200のそれぞれは、単なる平板状の部材であってもよい。
【0091】
上記実施の形態及びその変形例が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0092】
本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。
【符号の説明】
【0093】
1 蓄電装置
10 蓄電素子列
10a 第一端部
10b 第二端部
100 蓄電素子
100A 第一蓄電素子
100B 第二蓄電素子
130 蓋板
131 ガス排出弁
132 注液部
140 端子
140a 負極端子
140b 正極端子
141 第一端子
142 第二端子
200、200a、200b、200c スペーサ
380、380a、380b、380c、380d バスバー
400 配線ユニット
401、401a 電線保持部材
402 開口部
403 収容溝
410 第一保持部
419 第一保持端部
420 第二保持部
429 第二保持端部
430 第三保持部
480、480a、480b バスバーホルダ
490 接続部
500 電線
500a 第一電線
500b 第二電線
500c 第三電線
550 サーミスタ
550a 第一サーミスタ
550b 第二サーミスタ
550c 第三サーミスタ
810 第一領域
820 第二領域
821 第三領域