特許 7461792 蓄電デバイスモジュール

(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】

(24)【登録日】2024-03-27

(45)【発行日】2024-04-04

(54)【発明の名称】蓄電デバイスモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/653 20140101AFI20240328BHJP

   H01G 4/38 20060101ALI20240328BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240328BHJP

   H01M 10/643 20140101ALI20240328BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240328BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240328BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20240328BHJP

   H01G 2/08 20060101ALN20240328BHJP

【ＦＩ】

H01M10/653

H01G4/38 A

H01M10/613

H01M10/643

H01M10/647

H01M10/6554

H01M50/20

H01G2/08 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020082144

(22)【出願日】2020-05-07

(65)【公開番号】P2021177461

(43)【公開日】2021-11-11

【審査請求日】2022-12-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000004606

【氏名又は名称】ニチコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】根橋 聡智

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３１７２１９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－０１７３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５７７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２０２９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／５２ － １０／６６７

Ｈ０１Ｍ ５０／２０ － ５０／２９８

Ｈ０１Ｇ ４／３８

Ｈ０１Ｇ ２／０８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０ － ５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱状を有しており、その軸方向の一方側の端部に一対の端子が設けられた複数の蓄電デバイスセルと、
各蓄電デバイスセルの前記一対の端子が取り付けられ、前記複数の蓄電デバイスセルが前記軸方向と直交する配列方向に沿って配列された状態で実装される基板と、
前記軸方向および前記配列方向の両方に直交する直交方向の一方側において、前記基板に実装された前記複数の蓄電デバイスセルの側面を覆う平板状の第１被覆部が設けられたフレームと、
前記直交方向の前記一方側とは反対の他方側において、前記基板に実装された前記複数の蓄電デバイスセルの側面を覆う第２被覆部、および、前記第２被覆部における前記配列方向の両端から前記第１被覆部側に向かってそれぞれ延びた固定部が設けられたカバーと、
前記複数の蓄電デバイスセルと前記第１被覆部との間および前記複数の蓄電デバイスセルと前記第２被覆部との間にそれぞれ配置された熱伝導性エラストマーと、を備えており、
前記フレームの前記第１被覆部を取り付け対象物に接触させた状態で、前記カバーの前記固定部を前記取り付け対象物に固定することで前記取り付け対象物に取り付けられることを特徴とする蓄電デバイスモジュール。

【請求項2】

前記フレームは、前記第１被覆部における前記軸方向の前記一方側の端から延びており、前記基板を覆う第３被覆部が設けられており、
前記熱伝導性エラストマーは、前記基板と前記第３被覆部との間にも配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイスモジュール。

【請求項3】

前記フレームは、前記第３被覆部の前記第１被覆部側とは反対側からの端から前記軸方向において前記蓄電デバイスセル側に延びるとともに前記直交方向に関して前記第１被覆部から離れるように、前記軸方向および前記配列方向の両方に平行な面に対して傾斜した傾斜部が設けられており、
前記傾斜部は、前記カバーの前記第２被覆部によって前記第１被覆部側に押さえつけられることを特徴とする請求項２に記載の蓄電デバイスモジュール。

【請求項4】

前記複数の蓄電デバイスが実装された前記基板および前記フレームを２つずつ備えており、
前記２つの基板は、各基板に実装された前記複数の蓄電デバイスの前記軸方向および前記配列方向が平行であり、かつ、実装面とは反対側の面が前記２つのフレームの前記第３被覆部を挟んで対向するように配置され、
前記カバーは、前記２つの基板にそれぞれ実装された前記複数の蓄電デバイスセルの側面をそれぞれ覆う２つの前記第２被覆部が一体に形成されており、かつ、前記２つの基板を挟み付けるスリットが形成された挟持部が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の蓄電デバイスモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の蓄電デバイスセルを備えた蓄電デバイスモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

キャパシタ、コンデンサ、蓄電池などの蓄電デバイスは、必要に応じて複数の蓄電デバイスセルを接続しモジュール化して用いられる。特許文献１には、放熱体に固定された複数のキャパシタを備えたキャパシタモジュールが開示されている。

【0003】

上述のキャパシタモジュールにおいては、耐振動性を高めるために、複数のキャパシタを１つずつ固定ネジによって放熱体に固定している。また、上述のキャパシタモジュールにおいては、放熱性を高めるために、放熱体の内部に冷却水を流通させる冷却通路を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２００７／１２６０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のキャパシタモジュールにおいては、複数のキャパシタを１つずつ固定ネジで固定しているので、組み立て性が低い。また、液冷の要素をモジュールに取り入れている点からも、組み立て性が低い。また、液冷の要素をモジュールに取り入れているので、水密封止についての品質および製造管理や性能検証が必要であり、設計の難易度が上昇する。

【0006】

本発明の目的は、組立性を低下させることなく、かつ、設計の難易度を抑えつつ、高い耐振動性および放熱性を有する蓄電デバイス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】

本発明の蓄電デバイスモジュールは、柱状を有しており、その軸方向の一方側の端部に一対の端子が設けられた複数の蓄電デバイスセルと、各蓄電デバイスセルの前記一対の端子が取り付けられ、前記複数の蓄電デバイスセルが前記軸方向と直交する配列方向に沿って配列された状態で実装される基板と、前記軸方向および前記配列方向の両方に直交する直交方向の一方側において、前記基板に実装された前記複数の蓄電デバイスセルの側面を覆う平板状の第１被覆部が設けられたフレームと、前記直交方向の前記一方側とは反対の他方側において、前記基板に実装された前記複数の蓄電デバイスセルの側面を覆う第２被覆部、および、前記第２被覆部における前記配列方向の両端から前記第１被覆部側に向かってそれぞれ延びた固定部が設けられたカバーと、前記複数の蓄電デバイスセルと前記第１被覆部との間および前記複数の蓄電デバイスセルと前記第２被覆部との間にそれぞれ配置された熱伝導性エラストマーと、を備えており、前記フレームの前記第１被覆部を取り付け対象物に接触させた状態で、前記カバーの前記固定部を前記取り付け対象物に固定することで前記取り付け対象物に取り付けられる。

【0008】

この構成によると、複数の蓄電デバイスセルと第１被覆部との間および複数の蓄電デバイスセルと第２被覆部との間にそれぞれ配置された熱伝導性エラストマーにより、耐振動性および放熱性を高めることができる。さらに、複数の蓄電デバイスセルをフレームに設けられた第１被覆部とカバーに設けられた第２被覆部とで挟み込み、カバーに設けられた固定部を取り付け対象物に固定することで、複数の蓄電デバイスセルをまとめて固定することができる。よって、高い耐振動性および放熱性を得つつも組み立て性が低下することがない。また、平板状の第１被覆部を取り付け対象物の平面に接触させた状態で取り付け対象物に取り付けることができるので、汎用の冷却部品に取り付けることができる。したがって、放熱性を高めるために構造を複雑化させることがないので、設計の難易度を抑えることができる。

【0009】

また、上述の蓄電デバイスモジュールにおいて前記フレームは、前記第１被覆部における前記軸方向の前記一方側の端から延びており、前記基板を覆う第３被覆部が設けられており、前記熱伝導性エラストマーは、前記基板と前記第３被覆部との間にも配置されている。

【0010】

この構成によると、基板と第３被覆部との間に配置された熱伝導性エラストマーにより、耐振動性および放熱性をさらに高めることができる。

【0011】

さらに、上述の蓄電デバイスモジュールにおいて前記フレームは、前記第３被覆部の前記第１被覆部側とは反対側からの端から前記軸方向において前記蓄電デバイスセル側に延びるとともに前記直交方向に関して前記第１被覆部から離れるように、前記軸方向および前記配列方向の両方に平行な面に対して傾斜した傾斜部が設けられており、前記傾斜部は、前記カバーの前記第２被覆部によって前記第１被覆部側に押さえつけられる。

【0012】

この構成によると、傾斜部が板バネとして機能し、傾斜部の付勢力によってフレームを取り付け対象物に押し付けることができる。したがって、耐振動性をさらに高めることができる。

【0013】

加えて、上述の蓄電デバイスモジュールは、前記複数の蓄電デバイスが実装された前記基板および前記フレームを２つずつ備えており、前記２つの基板は、各基板に実装された前記複数の蓄電デバイスの前記軸方向および前記配列方向が平行であり、かつ、実装面とは反対側の面が前記２つのフレームの前記第３被覆部を挟んで対向するように配置され、前記カバーは、前記２つの基板にそれぞれ実装された前記複数の蓄電デバイスセルの側面をそれぞれ覆う２つの前記第２被覆部が一体に形成されており、かつ、前記２つの基板を挟み付けるスリットが形成された挟持部が設けられている。

【0014】

この構成によると、カバーに設けられた挟持部のスリットにより２つのフレームの第３被覆部を挟む２つの基板を挟み付けることで、容易に２つの基板同士および２つのフレーム同士を固定することができる。よって、組み立て性に優れている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、組立性を低下させることなく、かつ、設計の難易度を抑えつつ、高い耐振動性および放熱性を有する蓄電デバイスモジュールを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態にかかる蓄電システムモジュールの分解斜視図である。

【図2】一方のセル群に対応する基板およびフレームを示す斜視図であり、（ａ）はキャパシタセルを基板に実装した状態、（ｂ）はキャパシタセルをフレームに搭載した状態を示す。

【図3】他方のセル群に対応する基板およびフレームを示す斜視図であり、（ａ）はキャパシタセルを基板に実装した状態、（ｂ）はキャパシタセルをフレームに搭載した状態を示す。

【図4】カバーを取り付ける前の状態を示す斜視図である。

【図5】取り付け対象物に固定した状態を示す斜視図である。

【図6】図５のVI-VI線矢視図である。

【図7】組み立て手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0018】

本実施形態にかかるキャパシタモジュール１は、複数のキャパシタセル２を取り付け対象物１０（図５参照）に取り付けるためのものである。本実施形態においては、上方を向く水平面に対してキャパシタモジュール１が取り付けられることとする。

【0019】

図１に示すように、キャパシタセル２は、略円柱状を有しており、その軸方向の一方側の端部に正極端子および負極端子からなる一対の端子２１が設けられている。図４および図５に示すように、キャパシタモジュール１においては、複数のキャパシタセル２は、その軸方向と直交する配列方向に沿って配列された状態で固定される。キャパシタモジュール１において、複数のキャパシタセル２は、いずれも配列方向に沿って配列された６つのキャパシタセル２からなり、軸方向に並んだ２つのセル群２ａ、２ｂを構成する。以降の説明において、キャパシタセル２の軸方向および配列方向の両方に直交する方向を「上下方向」と称する。

【0020】

図１に示すように、キャパシタモジュール１は、複数のキャパシタセル２、基板３、フレーム４、カバー５および熱伝導性エラストマー６を主に備えている。基板３およびフレーム４は、２つのセル群２ａ、２ｂにそれぞれ対応して２つ備えられている。以降の説明において、必要に応じて、セル群２ａに対応する基板３を「基板３ａ」と称し、セル群２ｂに対応する基板３を「基板３ｂ」と称する。また、必要に応じて、セル群２ａに対応するフレーム４を「フレーム４ａ」と称し、セル群２ｂに対応するフレーム４を「フレーム４ｂ」と称する。熱伝導性エラストマー６は、各セル群２ａ、２ｂに対して３つずつ、合計６つ備えられている。

【0021】

基板３は、プリント配線基板であり、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、配列方向に長尺な矩形形状を有している。基板３には、図１に示すように、各キャパシタセル２の一対の端子２１が挿通される複数の孔３１が形成されている。セル群２ａに対応する基板３ａには、キャパシタセル２の一対の端子２１が挿通される２つの孔３１が上下方向に並ぶように形成されている。一方、セル群２ｂに対応する基板３ｂには、キャパシタセル２の一対の端子２１が挿通される２つの孔３１が基板３ｂの長手方向（配列方向）に並ぶように形成されている。

【0022】

図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、基板３には、各キャパシタセル２の一対の端子２１が孔３１に挿通された状態ではんだ９により取り付けられる。これにより、各基板３には、６つのキャパシタセル２が配列方向に配列された状態で実装される。基板３に実装されたキャパシタセル２同士は、一対の端子２１がはんだ９を介して基板３のパターン（図示せず）にそれぞれ接続されることで、直列または並列の回路を構成する。

【0023】

２つの基板３ａ、３ｂは、キャパシタセル２が実装される実装面とは反対の裏面３２が２つのフレーム４ａ、４ｂの後述する基板被覆部４３を挟んで対向するように配置される。このとき、各基板３ａ、３ｂに実装された複数のキャパシタセル２の軸方向および配列方向が平行となる。すなわち、セル群２ａに属するキャパシタセル２の軸方向とセル群２ｂに属するキャパシタセル２の軸方向とは平行である。より詳細には、軸方向に延び、かつ、セル群２ａに属する６つのキャパシタセル２の中心をそれぞれ通る６本の直線が、セル群２ｂに属する６つのキャパシタセル２の中心をそれぞれ通るように、１２個のキャパシタセル２が配置される。また、セル群２ａに属する複数のキャパシタセル２の配列方向とセル群２ｂに属する複数のキャパシタセル２の配列方向とは平行である。

【0024】

２つのセル群２ａ、２ｂにそれぞれ対応して備えられている２つのフレーム４ａ、４ｂは、同一形状を有している。フレーム４は、アルミニウム合金や銅などの金属製の平板を折り曲げることで形成されている。フレーム４は、セル被覆部（第１被覆部）４１、基板被覆部（第３被覆部）４３および傾斜部４７を主に有している。

【0025】

セル被覆部４１は、平板状であり、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、基板３に実装された６つのキャパシタセル２の側面を下方側から覆う。セル被覆部４１は、配列方向において６つのキャパシタセル２に跨っている。セル被覆部４１は、軸方向においてキャパシタセル２の端子２１が設けられていない方の端部付近から、キャパシタセル２が実装された基板３付近まで延びている。

【0026】

基板被覆部４３は、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、セル被覆部４１における軸方向の基板３側の端から上方に向かって延びている。基板被覆部４３は、基板３におけるキャパシタセル２が実装される実装面とは反対側の裏面３２を覆う。

【0027】

基板被覆部４３は、第１部分４３ａ、第２部分４３ｂおよび第３部分４３ｃを有している。第１部分４３ａ、第２部分４３ｂおよび第３部分４３ｃは、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、裏面３２側から見た基板３における最も左に位置するキャパシタセル２、左から３番目に位置するキャパシタセル２および左から５番目に位置するキャパシタセル２の３つのキャパシタセル２が取り付けられている部分をそれぞれ覆う。

【0028】

第１部分４３ａ、第２部分４３ｂおよび第３部分４３ｃには、はんだ９のフィレットによる熱伝導性エラストマー６（後述）の盛り上がりを逃すための４つの孔４５がそれぞれ形成されている。４つの孔４５は、上方および下方、ならびに、配列方向の一方および他方に配置されており、十字状（十字の先端）に並んでいる。

【0029】

２つの基板３ａ、３ｂが２つのフレーム４ａ、４ｂの基板被覆部４３を挟んで対向するように配置されたとき、４つの孔４５のうち、上方および下方に配置された２つの孔４５は、セル群２ａに対応する基板３ａのはんだ９のフィレットによる熱伝導性エラストマー６の盛り上がりを逃す。また、４つの孔４５のうち、配列方向の一方および他方に配置された２つの孔４５は、セル群２ｂに対応する基板３ａのはんだ９のフィレットによる熱伝導性エラストマー６の盛り上がりを逃す。

【0030】

基板被覆部４３には、第１部分４３ａと第２部分４３ｂとの間に形成された開口４４ａ、および、第２部分４３ｂと第３部分４３ｃとの間に形成された開口４４ｂが設けられている。基板被覆部４３には、第３部分４３ｃの開口４４ｂが形成されている側とは反対側に形成された切欠４４ｃが設けられている。

【0031】

上述のように、２つの基板３ａ、３ｂは、裏面３２が２つのフレーム４ａ、４ｂの基板被覆部４３を挟んで対向するように配置される。このとき、セル群２ａに対応するフレーム４ａにおける基板被覆部４３の第１部分４３ａは、セル群２ｂに対応するフレーム４ｂにおける基板被覆部４３の切欠き４４ｃ内に位置する。また、フレーム４ａにおける基板被覆部４３の第２部分４３ｂは、フレーム４ｂにおける基板被覆部４３の開口４４ｂ内に位置する。さらに、フレーム４ａにおける基板被覆部４３の第３部分４３ｃは、フレーム４ｂにおける基板被覆部４３の開口４４ａ内に位置する。

【0032】

同様に、フレーム４ｂにおける基板被覆部４３の第１部分４３ａは、フレーム４ａにおける基板被覆部４３の切欠き４４ｃ内に位置する。また、フレーム４ｂにおける基板被覆部４３の第２部分４３ｂは、フレーム４ａにおける基板被覆部４３の開口４４ｂ内に位置する。さらに、フレーム４ｂにおける基板被覆部４３の第３部分４３ｃは、フレーム４ａにおける基板被覆部４３の開口４４ａ内に位置する。

【0033】

傾斜部４７は、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、基板被覆部４３の上端、すなわち基板被覆部４３のセル被覆部４１側とは反対側の端から、軸方向に沿ってキャパシタセル２側に延びている。基板被覆部４３の下端に接続されたセル被覆部４１と上端に接続された傾斜部４７とは、上下に対向する。傾斜部４７は、配列方向において６個のキャパシタセル２に跨っている。傾斜部４７は、キャパシタセル２の端子２１が設けられている方の端部の側面を覆っている。

【0034】

傾斜部４７は、図６に示すように、軸方向および配列方向の両方に平行な面に対して傾斜している。より詳細には、傾斜部４７は、基板被覆部４３とは反対側の端が、基板被覆部４３側の端よりも上下方向においてセル被覆部４１から離れるように傾斜している。

【0035】

カバー５は、図６に示すように、セル群２ａ、２ｂに共通に設けられている。カバー５は、アルミニウム合金や銅などの金属製の平板を折り曲げることで形成されている。カバー５は、図４に示すように、セル被覆部（第２被覆部）５１、固定部５３および挟持部５５を主に有している。

【0036】

セル被覆部５１は、図５および図６に示すように、基板３ａ、３ｂにそれぞれ実装された合計１２個のキャパシタセル２の側面を上方から覆う。すなわち、カバー５には、２つの基板３ａ、３ｂにそれぞれ実装された複数のキャパシタセル２の側面をそれぞれ覆うセル被覆部５１が一体に形成されている。セル被覆部５１は、配列方向において６つのキャパシタセル２に跨っている。セル被覆部５１は、軸方向において基板３ａに実装されたキャパシタセル２の端子２１が設けられていない方の端部付近から、基板３ｂに実装されたキャパシタセル２の端子２１が設けられていない方の端部付近まで延びている。

【0037】

セル被覆部５１は、軸方向の中央部に形成された２つの段差部５１ａを有している。２つの段差部５１ａは、いずれも配列方向に延びており、軸方向に並んで設けられている。セル被覆部５１における２つの段差部５１ａの間の部分は、２つの段差部５１ａの外側の部分よりも上方に盛り上がった膨出部５２となっている。膨出部５２は、図６に示すように、カバー５がフレーム４に取り付けられたとき、フレーム４の傾斜部４７を下方に（セル被覆部４１側に）押さえつける。

【0038】

固定部５３は、セル被覆部５１における配列方向の両端から下方（セル被覆部４１側）に向かってそれぞれ延びている。固定部５３は、セル被覆部５１における基板３ａに実装されたキャパシタセル２を覆う部分の配列方向の両端と、基板３ｂに実装されたキャパシタセル２を覆う部分の配列方向の両端と、に設けられている。つまり、固定部５３は、合計４つ設けられている。固定部５３の下端部は、配列方向に沿って外側に折り曲げられており、この折り曲げられた部分にネジ孔５３ａが形成されている。

【0039】

挟持部５５は、セル被覆部５１の膨出部５２における配列方向の両端から下方に向かってそれぞれ延びている。２つの挟持部５５には、上下方向に延びるスリット５５ａがそれぞれ形成されている。スリット５５ａは、２つの基板３ａ、３ｂを軸方向の両側から挟み付けるためのものである。２つの挟持部５５に形成されたスリット５５ａは、同一形状であり、配列方向に沿う一直線上に並んでいる。

【0040】

熱伝導性エラストマー６は、例えばシリコーン系やフッ素系のゴム状弾性体である。熱伝導性エラストマー６は、少なくとも空気よりも高い熱伝導率を有し、熱伝導率は０．１～２．５Ｗ／ｍ・Ｋが好ましい。熱伝導性エラストマー６は、熱伝導率が高くなると硬度が高くなる傾向があり、熱伝導性エラストマー６とキャパシタセル２、フレーム４、カバー５各々との密着性を高めて熱伝導しやすいように、熱伝導率は１．５～２．０Ｗ／ｍ・Ｋがより好ましい。熱伝導性エラストマー６は、各セル群２ａ、２ｂに対して３つずつ、合計６つ備えられている。

【0041】

セル群２ａに対して備えられた３つの熱伝導性エラストマー６は、図２（ｂ）および図４に示すように、セル群２ａを構成する６つのキャパシタセル２とフレーム４ａのセル被覆部４１との間、セル群２ａを構成する６つのキャパシタセル２とカバー５のセル被覆部５１との間、および、基板３ａの裏面３２とフレーム４ａの基板被覆部４３との間、に配置されている。これら３つの熱伝導性エラストマー６は、いずれもセル群２ａを構成する６つのキャパシタセル２に跨っている。

【0042】

セル群２ｂに対して備えられた３つの熱伝導性エラストマー６は、図３（ｂ）および図４に示すように、セル群２ｂを構成する６つのキャパシタセル２とフレーム４ｂのセル被覆部４１との間、セル群２ｂを構成する６つのキャパシタセル２とカバー５のセル被覆部５１との間、および、基板３ｂの裏面３２とフレーム４ｂの基板被覆部４３との間、に配置されている。これら３つの熱伝導性エラストマー６は、いずれもセル群２ｂを構成する６つのキャパシタセル２に跨っている。

【0043】

熱伝導性エラストマー６は、絶縁体としても機能する。キャパシタセル２とフレーム４ｂのセル被覆部４１との間に配置された熱伝導性エラストマー６により、キャパシタセル２とフレーム４との間を絶縁することができる。キャパシタセル２とカバー５のセル被覆部５１との間に配置された熱伝導性エラストマー６により、キャパシタセル２とカバー５との間を絶縁することができる。基板３にけるはんだ９が設けられる裏面３２とフレーム４の基板被覆部４３との間に配置された熱伝導性エラストマー６により、キャパシタセル２とフレーム４との間を絶縁することができる。

【0044】

次に、図７を参照しつつ、キャパシタモジュール１の組み立て手順の一例について説明する。

【0045】

まず、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、基板３ａ、３ｂに対して、キャパシタセル２の端子２１をはんだ９により取り付けることで、キャパシタセル２を６つずつ実装する（ステップＳ１）。さらに、フレーム４ａ、４ｂのセル被覆部４１の上面に対して、熱伝導性エラストマー６をそれぞれ貼り付ける（ステップＳ２）。

【0046】

次に、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、フレーム４ａ、４ｂにおけるセル被覆部４１の熱伝導性エラストマー６が貼り付けられた上面に対して、基板３ａ、３ｂに実装されたキャパシタセル２をそれぞれ搭載する（ステップＳ３）。このとき、基板３ａとフレーム４ａの基板被覆部４３との間、および、基板３ｂとフレーム４ｂの基板被覆部４３との間に、それぞれ熱伝導性エラストマー６を挟み込んだ状態で、フレーム４ａ、４ｂにキャパシタセル２をそれぞれ搭載する。

【0047】

続いて、図４に示すように、基板３ａ、３ｂの裏面３２がフレーム４ａ、４ｂの基板被覆部４３を挟んで対向するように配置する。このとき、フレーム４における平板状のセル被覆部４１を取り付け対象物１０の平面に接触させた状態とする。そして、セル群２ａを構成する６つのキャパシタセル２の上面と、セル群２ｂを構成する６つのキャパシタセル２の上面とに、熱伝導性エラストマー６をそれぞれ貼り付ける（ステップＳ４）。

【0048】

さらに、図５および図６に示すように、キャパシタセル２が搭載されたフレーム４ａ、４ｂにカバー５を取り付ける（ステップＳ５）。フレーム４ａ、４ｂにカバー５を取り付けることで、カバー５の挟持部５５に形成されたスリット５５ａにより、２つの基板３ａ、３ｂが軸方向の両側から挟み付けられる。このとき、基板３の裏面３２とフレーム４の基板被覆部４３との間に配置された熱伝導性エラストマー６は、はんだ９と接する部分がフィレットにより盛り上がる。この熱伝導性エラストマー６のフィレットにより盛り上がった部分は、基板被覆部４３に形成された孔４５の中に逃げる。

【0049】

最後に、図５に示すように、４本のネジ８を、カバー５に設けられた４つの固定部５３にそれぞれ形成されたネジ孔５３ａにそれぞれ取り付けることで、固定部５３を取り付け対象物１０に固定する（ステップＳ６）。このとき、カバー５の膨出部５２によりフレーム４の傾斜部４７が下方に押さえつけられる。傾斜部４７は板バネとして機能するので、傾斜部４７の付勢力によりフレーム４が取り付け対象物１０に押し付けられる。

【0050】

以上のように、本実施形態のキャパシタモジュール１は、略円柱状を有しており、その軸方向の一方側の端部に一対の端子２１が設けられた複数のキャパシタセル２と、各キャパシタセル２の一対の端子２１が取り付けられ、複数のキャパシタセル２が軸方向と直交する配列方向に沿って配列された状態で実装される基板３と、基板３に実装された複数のキャパシタセル２の側面を下方側から覆う平板状のセル被覆部４１が設けられたフレーム４と、基板３に実装された複数のキャパシタセル２の側面を上方から覆うセル被覆部５１、および、セル被覆部５１における配列方向の両端から下方に向かってそれぞれ延びた固定部５３が設けられたカバー５と、複数のキャパシタセル２とセル被覆部４１との間および複数のキャパシタセル２とセル被覆部５１との間にそれぞれ配置された熱伝導性エラストマー６とを備えている。そして、フレーム４のセル被覆部４１を取り付け対象物に接触させた状態で、カバー５の固定部５３を取り付け対象物１０に固定することで取り付け対象物１０に取り付けられる。

【0051】

上述の構成によると、複数のキャパシタセル２とセル被覆部４１との間および複数のキャパシタセル２とセル被覆部５１との間にそれぞれ配置された熱伝導性エラストマー６により、耐振動性および放熱性を高めることができる。さらに、複数のキャパシタセル２をフレーム４に設けられたセル被覆部４１とカバー５に設けられたセル被覆部５１とで挟み込み、カバー５に設けられた固定部５３を取り付け対象物１０に固定することで、複数のキャパシタセル２をまとめて固定することができる。よって、高い耐振動性および放熱性を得つつも組み立て性が低下することがない。また、平板状のセル被覆部４１を取り付け対象物１０の平面に接触させた状態で取り付け対象物１０に取り付けることができるので、水冷プレート、シートタイプのヒートパイプ、ペルチェモジュールなどの汎用の冷却部品に取り付けることができる。したがって、放熱性を高めるために構造を複雑化させることがないので、設計の難易度を抑えることができる。

【0052】

本実施形態のキャパシタモジュール１では、フレーム４は、セル被覆部４１における軸方向の基板３側の端から上方に向かって延びており、基板３の裏面３２を覆う基板被覆部４３が設けられている。熱伝導性エラストマー６は、基板３と基板被覆部４３との間にも配置されている。したがって、基板３と基板被覆部４３との間に配置された熱伝導性エラストマー６により、耐振動性および放熱性をさらに高めることができる。

【0053】

本実施形態のキャパシタモジュール１では、フレーム４は、基板被覆部４３の上端から、軸方向においてキャパシタセル２側に延びた傾斜部４７が設けられている。傾斜部４７は、基板被覆部４３とは反対側の端が、基板被覆部４３側の端よりも上下方向においてセル被覆部４１から離れるように、軸方向および配列方向の両方に平行な面に対して傾斜している。傾斜部４７は、カバー５のセル被覆部５１に設けられた膨出部５２によって下方に押さえつけられる。したがって、傾斜部４７が板バネとして機能し、傾斜部４７の付勢力によってフレーム４を取り付け対象物１０に押し付けることができる。よって、耐振動性をさらに高めることができる。

【0054】

本実施形態のキャパシタモジュール１は、複数のキャパシタセル２が実装された基板３およびフレーム４を２つずつ備えている。２つの基板３ａ、３ｂは、各基板３ａ、３ｂに実装された複数のキャパシタセル２の軸方向および配列方向が平行であり、かつ、実装面とは反対側の裏面３２が２つのフレーム４ａ、４ｂの基板被覆部４３を挟んで対向するように配置される。カバー５は、２つの基板３ａ、３ｂにそれぞれ実装された複数のキャパシタセル２の側面をそれぞれ覆うセル被覆部５１が一体に形成されており、かつ、２つの基板３ａ、３ｂを挟み付けるスリット５５ａが形成された挟持部５５が設けられている。したがって、カバー５に設けられた挟持部５５のスリット５５ａにより２つのフレーム４ａ、４ｂの基板被覆部４３を挟む２つの基板３ａ、３ｂを挟み付けることで、容易に２つの基板３ａ、３ｂ同士および２つのフレーム４ａ、４ｂ同士を固定することができる。よって、組み立て性に優れている。

【0055】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるもので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。

【0056】

上述の実施形態では、熱伝導性エラストマー６が、複数のキャパシタセル２とセル被覆部４１との間および複数のキャパシタセル２とセル被覆部５１との間に加えて、基板３と基板被覆部４３との間に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。熱伝導性エラストマー６は、少なくとも複数のキャパシタセル２とセル被覆部４１との間、および、複数のキャパシタセル２とセル被覆部５１との間に配置されていればよい。

【0057】

上述の実施形態では、フレーム４に対して取り付け対象物１０に押し付ける方向の付勢力を付与する板バネとして機能する傾斜部４７がフレーム４に設けられている場合について説明したが、これには限定されない。フレーム４に対して取り付け対象物１０に押し付ける方向の付勢力を付与する付勢部材が、フレーム４以外に設けられていてもよい。また、このような付勢部材はなくてもよい。

【0058】

上述の実施形態では、複数のキャパシタセル２が実装された基板３およびフレーム４を２つずつ備えている場合について説明したが、基板３およびフレーム４は１つであってもよい。

【0059】

上述の実施形態においては、２つの基板３ａ、３ｂにそれぞれ実装された複数のキャパシタセル２の側面をそれぞれ覆うセル被覆部５１が一体に形成されている場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、基板３ａに実装されたキャパシタセル２の側面を覆うセル被覆部５１が形成されたカバー５と、基板３ｂに実装されたキャパシタセル２の側面を覆うセル被覆部５１が形成されたカバー５とが別部材であってもよい。

【0060】

上述の実施形態においては、２つの基板３ａ、３ｂを挟み付けるスリット５５ａが形成された挟持部５５がカバー５に設けられている場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、２つの基板３ａ、３ｂを挟み付けるスリット５５ａが、カバー５とは別の部材に形成されていてもよい。また、スリット５５ａ自体形成されていなくてもよい。

【0061】

上述の実施形態においては、２つのフレーム４ａ、４ｂが同一形状を有している場合について説明したが、２つのフレーム４ａ、４ｂの形状は同一でなくてもよい。ただし、２つのフレーム４ａ、４ｂの形状が同一である場合には、組み立て作業を行う際に２つのフレーム４ａ、４ｂを区別する必要がないので、組み立て作業が容易である。したがって、組立性の観点から、２つのフレーム４ａ、４ｂの形状が同一であることが好ましい。

【0062】

上述の実施形態においては、セル群２ａ、２ｂがそれぞれ６つのキャパシタセル２で構成されている場合について説明したが、セル群２ａ、２ｂを構成するキャパシタセル２の個数はこれに限定されるものではない。ただし、セル群２ａ、２ｂを構成するキャパシタセル２の個数が奇数である場合、２つのフレーム４ａ、４ｂにおける基板被覆部４３が互いに異なる形状となる。したがって、２つのフレーム４ａ、４ｂの形状を同一にする観点から、セル群２ａ、２ｂを構成するキャパシタセル２の個数は偶数であるのが好ましい。

【0063】

上述の実施形態においては、取り付け対象物１０の上方を向く水平面に対してキャパシタモジュール１が取り付けられる場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、例えばキャパシタモジュール１は下方を向く水平面や垂直面に取り付けられてもよい。

【0064】

上述の実施形態においては、固定部５３に形成されたネジ孔５３ａにネジ８を取り付けて、固定部５３を取り付け対象物に固定する場合について説明したが、固定部５３の固定方法はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば取り付け対象物１０に形成された固定ピンを固定部５３に形成された孔に挿通することで、固定部５３を取り付け対象物に固定してもよい。

【0065】

上述の実施形態においては、キャパシタセル２の端子２１を基板３に形成された孔３１に挿通してはんだ９により取り付ける、いわゆるスルーホール実装を行う場合について説明したが、キャパシタセル２の基板３への実装方法はこれに限定されるものではない。すなわち、基板３の実装面にキャパシタセル２の端子２１を取り付ける表面実装であってもよい。

【0066】

上述の実施形態においては、略円柱状を有する複数のキャパシタセル２を取り付け対象物１０に取り付けるためのキャパシタモジュール１について説明したが、本発明は、コンデンサや蓄電池を含む蓄電デバイス全般に適用することができる。蓄電デバイスの形状は、円柱状に限定されるものではなく、例えば角柱状など断面形状が多角形となるような柱状であってもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ キャパシタモジュール（蓄電デバイスモジュール）
２ キャパシタセル（蓄電デバイスセル）
３ 基板
４ フレーム
５ カバー
６ 熱伝導性エラストマー
２１ 端子
４１ セル被覆部（第１被覆部）
４３ 基板被覆部（第３被覆部）
４７ 傾斜部
５１ セル被覆部（第２被覆部）
５３ 固定部
５５ 挟持部
５５ａ スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】