JP2018133152A - 電池モジュール及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で電池パックの小型化を図る。【解決手段】電池モジュールは、電池セルと仕切り部材とが交互に複数積層された電池積層体と、複数の端子を電気的に接続する複数の接続導体を保持した保持部材と、電池積層体を固縛した固縛部材と、保持部材を固縛部材に固定した固定部材と、を備え、仕切り部材は、電池積層体の積層方向に隣接する電池セルの間を電気的に隔離し、外形が電池セルの積層面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されたシート状の電気絶縁部材であり、固定部材は、電池積層体の第１積層面と第２積層面とが交差し、かつ電池積層体の積層方向に連続する角部に設けられ、保持部材及び固縛部材のそれぞれと係合して保持部材を固縛部材に固定することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は電池モジュール及びこの電池モジュールを備えた電池パックに関する。

電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動電源や補機電源として用いられている電池パックは、電池がケースに収納された状態で、車両の荷台のフロアや座席下のフロアなどに搭載されている。電池パックの搭載スペースは小型の自動車になるほど狭い。このため、電池パックには、搭載スペースに対応した小型化が要求されている。
電池パックの小型化を達成する一手段としては、電池パックを構成する電池モジュールの構成部品の簡略化が考えられる。例えば特許文献１に記載された電源装置では、積層された電池セル間に配置されたスペーサを絶縁シートにして小型化を図っている。

特開２０１５−１８７９１２号公報（段落００３８、図１５参照）

構成部品の簡略化に伴って、構成部品に持たせていた付属機能が損なわれる場合がある。例えば電池セルの間に配置されたスペーサに、電池セルを電気的に接続するバスバーを保持するバスバーホルダを固定する付属機能を持たせていた場合には、スペーサのシート化に伴って、バスバーホルダを固定する付属機能を持たせることができなくなる。バスバーホルダをスペーサに固定する構造としては、例えばスナップフィットによる係合構造がある。この場合、スペーサのシート化に伴って、スペーサ側に対する弾性突起の形成が難しくなる。

また、構成部品に持たせていた付属機能を、他の構成部品によって代替することも可能ではある。しかし、構成部品の簡略化を相殺するように、部品点数が増加したり、構造が複雑化したりして、部品コストが上昇するなどの別の課題が生じることもある。
本発明は、簡単な構成で電池パックの小型化を図ることにある。

上記課題を解決する本願の代表的な発明の一つは、電池パックを構成する電池モジュールに特徴を有する。具体的には、電池モジュールは、電池セルと仕切り部材とが交互に複数積層され、前記複数の電池セルの角形容器の外面上に設けられた端子が、前記電池セルと前記仕切り部材との積層によって構成された積層面の一つである第１積層面に配置された電池積層体と、前記電池積層体の前記第１積層面に設けられ、前記複数の端子を電気的に接続する複数の接続導体を保持した保持部材と、前記電池積層体を固縛した固縛部材と、前記保持部材を前記固縛部材に固定した固定部材と、を備え、前記仕切り部材は、前記電池積層体の積層方向に隣接する電池セルの間を電気的に隔離し、外形が前記電池セルの積層面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されたシート状の電気絶縁部材であり、前記固縛部材は、前記電池積層体の積層方向両端の端面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向両側から前記端面を押圧する一対の第１固縛部材と、前記第１積層面と交差する一対の第２積層面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向に延びて前記一対の第１固縛部材に固定された第２固縛部材と、を有しており、前記固定部材は、前記第１積層面と前記第２積層面とが交差し、かつ前記電池積層体の積層方向に連続する角部に設けられ、前記保持部材及び前記第２固縛部材のそれぞれと係合して前記保持部材を前記第２固縛部材に固定することを特徴とする。

本願の代表的な発明の一つによれば、簡単な構成で電池パックの小型化を図ることができる。

電池パックの外観を示す斜視図。 上カバーを外したときの電池パックの内部構成を示す平面図。 電池パックの内部に収納された電池モジュールの全体構成を示す斜視図。 電池パックの内部に収納された電池モジュールの構成を示す分解斜視図。 端子台の構成を示す斜視図。 図５の反対方向から見た斜視図。 図５の裏側から見た斜視図。 継電ユニットの構成を示す斜視図。 図８の裏側から見た斜視図。

以下、本発明による電池パックの実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は電池パックの一実施の形態としての外観斜視図である。電池パック1はケース本体2と上カバー3で構成されるケースを備えている。電池パック1の上面の長手方向両端にはHV端子２１，８１が設けられている。HV端子２１，８１は外部端子であり、電池パック1はHV端子２１，８１にHVケーブルを接続することにより、電気自動車やハイブリッド電気自動車あるいは電気機器に電力を供給（放電）したり、電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動源から電力を受給（充電）することができる。本実施形態ではHV端子2１が負極側、HV端子８１が正極側である。

電池パック１の側面には信号用コネクタ4が配置されている。信号用コネクタ4は電池パック１のコントローラ（回路ユニット）の信号用コネクタであり、車両側のコントローラと接続されて、情報のやり取りや電源の供給を受ける。

図２は図1に示す電池パック１の分解斜視図である。ケース本体２は底部２aを有し、上方が開口された金属製の収容容器である。上カバー３は、ケース本体２の開口を覆う蓋部材であり、例えばＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂から成形されている。ケース本体２の開口側の外周面上には複数の係合凹部が設けられている。上カバー３の縁には、ケース本体２の複数の係合凹部に対応する位置に複数の係合弾性突起が設けられている。ケース本体２の複数の係合凹部と、上カバー３の複数の係合突起３ａが係合することにより、ケース本体２に上カバー３が取り付けられて固定される。
ケース本体２の内部には、電池セル５と仕切り部材６を交互に複数積層した電池積層体の積層方向両端から一対のエンドプレート7で加圧した構成を備える電池モジュールが中央部に配置されている。電池積層体の積層方向における電池モジュールの一方端に対向する領域には、電池モジュールと正極側端子８１の電気的な接続を制御する継電ユニット８が配置されている。また、電池積層体の積層方向における電池モジュールの他方端に対向する領域には、複数の電池セルの電圧を検出し、電池セルの状態を監視する回路ユニットや冷却ファンなどが一体化された端子台９が配置されている。また、電池モジュールは、電池積層体の短側面両側に配置されたサイドプレート１０、電池積層体の上部（上カバー３側）に配置されたバスバーホルダ（保持部材）１１を備えている。

＜電池モジュール＞
図３に電池モジュール１００の外観斜視図、図４に電池モジュール１００の分解斜視図を示す。電池モジュール１００は、電池セル５と仕切り部材６とが交互に複数積層された電池積層体を備えている。ここで、電池積層体の両端には仕切り部材６が配置されている。この電池積層体は固縛部材によって固縛されている。固縛部材は一対のエンドプレート７及び一対のサイドプレート１０から構成されている。複数の電池セル５は複数のバスバーによって電気的に接続されている。バスバーは板状の接続導体である。本実施の形態では、複数の電池セル５は複数のバスバーによって電気的に直列に接続されている。尚、複数の電池セル５の電気的な接続としては並列接続或いは直並列接続も可能である。複数のバスバーはバスバーホルダ１１によって保持されている。バスバーホルダ１１は電池積層体の一面上に載置されており、ジョイント部材（固定部材）１９によって一対のサイドプレート１０に固定されている。
このように構成された電池モジュール１００は、電池積層体の積層方向が収納ケースの長手方向と同じ方向に向くようにしてケース本体２の内部に収納され固定されている。電池モジュール１００とケース本体２の底面との間には、熱伝導性を有する電気絶縁弾性シート（図示省略）を介在させている。これにより、複数の電池セル５は、ケース本体２から電気的に隔離された状態でケース本体２に熱的に接続されている。

＜電池セル＞
電池セル５は扁平角形状のリチウムイオン二次電池である。尚、電池セル５としてはニッケル水素電池など他の二次電池を用いてもよい。電池セル５は電池缶５２と電池蓋５１とを接合して構成された電池容器内に不図示の発電要素が収容され、非水電解液が注入されている。発電要素は、正極合剤が塗布された金属箔（アルミニウム或いはアルミニウム合金製）と負極合剤が塗布された金属箔（銅或いは銅合金製）とを、絶縁部材であるセパレータを介して扁平状に複数捲回した捲回体、あるいは、複数積層した積層体が用いられる。

電池缶５２は、アルミニウム或いはアルミニウム合金製の金属板から深絞り加工によって成形された金属容器であり、開口部を有し、開口部の短辺の寸法より深さ寸法が大きくなるように形成された扁平状の有底の直方体容器である。電池蓋５１は、外形が電池缶５２の開口部の外形の大きさ及び形状に沿うように、電池缶５２と同じ材料の部材から打ち抜き加工によって成形された平板部材であり、電池缶５２の開口部に装着され、レーザービーム溶接などの接合法によって電池缶５２の開口部の縁に溶接固着されている。このように形成された外装容器によれば、面積が最も大きく、互いに対向する一対の幅広側面と、面積が最も小さく、幅広側面の幅広方向（長手方向）両端に配置されてお互いに対向し、幅広側面と直角に交差する一対の幅狭側面と、幅広側面１１１Ｗと直角に交差する底面と、底面と対向し、幅広側面と直角に交差する上面とを有する扁平状の直方体（六面体）の外観を呈している。

電池蓋５１の長手方向両端には、外表面から外側（上方）に向かって突出するように、正極端子５３及び負極端子５４が突設されている。正極端子５３及び負極端子５４は、蓄電要素に蓄えられた電力を外部に出力（放電）したり、外部で発電した電力を蓄電要素に入力（充電）したりするための入出力端であり、それぞれ、蓄電要素の対応する電極の金属箔に電気的に接続されている。

また、電池蓋５１の正極端子５３と負極端子５４との間には注液口及び安全弁が形成されている。注液口は、外装容器の内部に電解液を注入するための注入口であり、電解液を注入した後、レーザービームなどの溶接によって封止される。安全弁は、外装容器の内部圧力が所定値以上に上昇した場合に開裂して、外装容器の内部圧力を開放する構成を有している。

＜電池積層体＞
複数の電池セル５は、幅広側面が積層面となるように一方向に積層されている。このとき、複数の電池セル５は、正極端子５３及び負極端子５４が、電池セル５の上面及び仕切り部材６の縁の端面によって形成される第１積層面１４０Ｒに配置されるように積層される。また、複数の電池セル５は、電池積層体の積層方向に仕切り部材６を介して隣接する電池セル５の積層面の向きが互いに反対になるように積層される。換言すると、複数の電池セル５は、電池積層体の積層方向に仕切り部材６を介して隣接する電池セル５の一方に対して他方が、電池蓋５１の中心を軸として１８０度反転させた状態で積層される。このように積層されることにより、電池積層体の第１積層面１４０Ｒの積層方向に直交する方向両端には、積層方向に向かって正極端子５３と負極端子５４とが交互に一列に並んだ端子配列体が形成される。尚、本実施の形態では１２個の電池セル５が積層された場合を示している。

電池積層体は、第１積層面１４０Ｒの他に、電池セル５の幅狭側面及び仕切り部材６の縁の端面によって形成され、互いに対向して、第１積層面１４０Ｒに対して直角に交差する第２積層面１４０Ｓと、電池セル５の底面及び仕切り部材６の縁の端面によって形成され、第１積層面１４０Ｒに対向すると共に、第２積層面１４０Ｓに対して直角に交差する第３積層面を備えている。また、電池積層体の積層方向両端は、仕切り部材６の電池セル５との対向面とは反対側の面によって形成され、第１乃至第３積層面のそれぞれに対して直角に交差する一対の端面となる。

このように形成された電池積層体は直方体（六面体）の外観を呈しており、積層方向が長手方向（長方形平面横方向を示すＸ方向）、第２積層面１４０Ｓの対向方向（積層方向に直交する方向）が短手方向（長方形平面縦方向を示すＹ方向）、第１積層面１４０Ｒと第３積層面との対向方向（積層方向に直交する方向）が高さ方向（長方形平面に直交する方向を示すＺ方向）となる。尚、各方向は、電池積層体のどの面が設置面となるかに関係なく規定したものである。このため、例えば第２積層面１４０Ｓが設置面となった場合、第１積層面１４０Ｒと第３積層面との対向方向は設置面に対して水平な方向になるが、高さ方向として説明する。

＜仕切り部材＞
仕切り部材６は、電池積層体の積層方向に隣接する電池セル５の間を電気的に隔離するために、電気絶縁性を有する樹脂からシート状に成形された電気絶縁部材である。例えば、仕切り部材６はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂により形成される。仕切り部材６の外形は、電池セル５の積層面（幅広側面）の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されている。

また、電池積層体の両末端に配置された仕切り部材６は、電池積層体の積層方向両端に位置する電池セル５と、後述するエンドプレート７との間を電気的に隔離するために、電気絶縁性を有する樹脂からシート状に成形された電気絶縁部材である。仕切り部材６の外形は、電池セル５の積層面（幅広側面１１１Ｗ）及びエンドプレート７との対向面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されている。
このように仕切り部材６をシート状とすることにより、電池セルを保持するセルホルダを仕切り部材とする電池モジュールに比べて、部品単価を安くできる。また、仕切り部材６をシート状とすることによって、電池積層体のサイズを小型化することができる。また、各電池セル、仕切り部材の位置合わせ、保持機能と、バスバーホルダ１１の固定機能をジョイント部材１９に持たせることによって、電池モジュール全体のサイズも小型化され、結果として電池パックのサイズも小型化される。ジョイント部材１９の詳細は後述する。
電池積層体の積層方向に隣接する電池セル５の積層面（幅広側面）と対向する仕切り部材６の対向両面の長手方向（電池積層体の短手方向と同じ方向）両端部には、対向面の中央部よりも電池セル５側に突出し、長手方向に連続して延びた直線状の突部１２１が、短手方向（電池積層体の高さ方向と同じ方向）に複数、所定の間隔をあけて形成されている。本実施形態では、突部１２１は、長手方向両端にそれぞれ３本ずつ形成されている。なお、エンドプレート７と対向する仕切り部材６の対向面は平面になっており、突部は設けられていない。

突部１２１は、電池セル５の幅広側面の長手方向両端に対応した位置に設けられており、電池セル５が積層されたとき、電池セル５の幅広側面の長手方向両端を、電池セル５の幅広側面の中央部よりも大きい圧力で押す押圧部として機能する。突部１２１によって押圧される電池セル５の部位は、蓄電要素の合剤が積層された位置から外れた位置であり、電池セル５の充放電特性に影響を及ぼすことがない位置となっており、加圧による電池セル５のダメージを防止できる。

＜エンドプレート＞
エンドプレート７は、電池積層体を積層方向の両端から押圧する金属製のブロック体であり、外形が電池セル５の積層面（幅広側面）の外形の大きさ及び形状に沿うように、鋳造によって成形されている。
エンドプレート７の仕切り部材６との対向面（内側）には、中央部に複数の凹部１５１が形成されている。本実施の形態では、中央部分に２行２列の配列が形成されるように４つの凹部１５１が形成されている。

エンドプレート７の仕切り部材６との対向面と反対側（外側）の面には、長手方向（電池積層体の短手方向と同じ方向）に凹凸が形成された構成となっている。本実施の形態では、エンドプレート７の長手方向中央に肉薄部（凹部）が形成され、エンドプレート７の長手方向両端に肉厚部（凸部）が形成されている。電池積層体の積層方向に面した肉薄部のへこみ面は平面になっている。電池積層体の積層方向に面した肉厚部の突面は平面になっている。

肉厚部は、サイドプレート１０のエンドプレート７とのネジ締結部が突き合わせられた状態でネジ締結されるネジ締結部を構成しており、ネジ１５４が螺合される複数のネジ穴１５５が突面に形成されている。本実施の形態では、肉厚部のそれぞれに２つのネジ穴１５５が形成されている。エンドプレート７の短手方向（電池積層体の高さ方向と同じ方向）における肉厚部の一方側（電池積層体の第１積層面１４０Ｒ側）端面には、ナットを収納することができるナット収納部が形成されている。ナット収納部は、ネジ締結時にナットが受ける回転トルクをエンドプレート７で受けるために設けられており、収納されたナットのネジ締結による回り止めが可能なような形状になっている。尚、ナットは、後述するバスバーホルダ１１の説明において詳細に説明する。

＜サイドプレート＞
サイドプレート１０は、電池積層体の積層方向の寸法が所定の寸法になるように、電池積層体が一対のエンドプレート７によって押圧された状態で一対のエンドプレート７にネジ締結され、一対のエンドプレート７による電池積層体の押圧状態を保持する金属製の板状覆い部材であり、電池積層体の一対の第２積層面１４０Ｓの全面及び一対のエンドプレート７の長手方向（電池積層体の短手方向と同じ方向）両方向に面した端面を覆っている。電池積層体の一対の第２積層面１４０Ｓの全面及び一対のエンドプレート７の長手方向両方向に面した端面とサイドプレート１０との間には電気絶縁弾性シート（図示省略）を介在させている。これにより、複数の電池セル５は、サイドプレート１０から電気的に隔離された状態でサイドプレート１０に熱的に接続されている。

サイドプレート１０の長手方向（電池積層体の長手方向と同じ方向）両端部の縁にはネジ締結部１６１が形成されている。ネジ締結部１６１は内向き（電池積層体側）に直角に折り曲げられており、電池積層体の積層方向外側からエンドプレート７の肉厚部に突き合わされて肉厚部にネジ締結されている。

サイドプレート１０の短手方向（電池積層体の高さ方向と同じ方向）の一方側（電池積層体の第３積層面側）端部の縁には電池モジュール固定部１６２が形成されている。電池モジュール固定部１６２は外向き（電池積層体側とは反対側）に直角に折り曲げられており、ケース本体２の底面に突き合わされてケース本体２にネジ締結される。電池モジュール固定部１６２には、ケース本体２の底面からケース本体２の開口部側に向かって突出する複数のボルト（図示省略）が挿通する半楕円状の複数の切欠き部１６３が、サイドプレート１０の長手方向（電池積層体の長手方向と同じ方向）に所定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態では３つの切欠き部１６３が形成されている。ボルトが切欠き部１６３を挿通した状態でボルトにナットを螺合すると、電池モジュール固定部１６２はケース本体２の底面に締め付け固定される。これにより、電池モジュール１００はケース本体２に固定される。また、ケース本体２と電池モジュール固定部１６２とが熱的に接続される。

サイドプレート１０の短手方向（電池積層体の高さ方向と同じ方向）の他方側（電池積層体の第１積層面１４０Ｒ側）端部の縁には係合部１６４が形成されている。係合部１６４はジョイント部材１９と係合され、ジョイント部材１９に係合されたバスバーホルダ１１を固定する固定部として機能する部位であり、内向き（電池積層体側）直角に折り曲げられた先端部と、サイドプレート１０の本体部分から短手方向外側に向かって真っ直ぐ延長し、先端部とサイドプレート１０の本体部分とを繋ぐ繋ぎ部から構成されている。係合部１６４の繋ぎ部分には、ジョイント部材１９の複数の弾性係合突起が挿通されて引っ掛かる複数の係合孔１６５（貫通孔）が、サイドプレート１０の長手方向（電池積層体の長手方向と同じ方向）に所定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態では４つの係合孔１６５が形成されている。係合孔１６５にジョイント部材１９の弾性係合突起が挿通されて引っ掛かると、ジョイント部材１９に係合されたバスバーホルダ１１がサイドプレート１０に固定される。

＜バスバーホルダ＞
電池積層体の第１積層面１４０Ｒ上には、電池積層体の第１積層面１４０Ｒを覆うようにバスバーホルダ１１が載置されている。バスバーホルダ１１は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）或いはＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）等の樹脂から、外形が電池積層体の第１積層面１４０Ｒの外形の大きさ及び形状に沿うように成形された成形体であり、一対のサイドプレート１０に係合されたジョイント部材１９に係合されて固定されている。

バスバーホルダ１１の短手方向（電池積層体の短手方向と同じ方向）両端には、電池積層体の端子配列体に対応して、バスバーホルダ１１の長手方向（電池積層体の長手方向と同じ方向）一方側から他方側に亘って設けられ、バスバーホルダ１１の長手方向に複数、壁によって区分された複数のバスバー収納部を有する一対のバスバー保持部が形成されている。複数のバスバー収納部のそれぞれには、電池積層体の積層方向に隣接する電池セル５の一方の正極端子５３と他方の負極端子５４に接合されるバスバーが収納されている。正極端子５３及び負極端子５４とバスバーとの接合には溶接を用いているので、バスバー収納部の電池積層体側には、バスバーが電池積層体側に露出するように、開口部が形成されている。

一対のバスバー保持部の内側には、バスバーホルダ１１の長手方向一方側から他方側に亘って設けられ、複数のバスバーに接続された複数のリード配線を引き回すための一対の配線引回し部が形成されている。

一対の配線引回し部の間には、バスバーホルダ１１の長手方向一方側から他方側に亘って設けられ、複数の電池セル５の安全弁の配列に対向するように、電池積層体を覆ったガス排出部が形成されている。

バスバーホルダ１１の短手方向両端の縁には、ジョイント部材１９に係合される複数の弾性係合突起１８５がバスバーホルダ１１の長手方向に所定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態ではバスバーホルダ１１の短手方向一端及び他端のそれぞれに６つの弾性係合突起１８５が形成されている。弾性係合突起１８５はジョイント部材１９の係合凹部に挿入されて引っ掛かる。これにより、バスバーホルダ１１はジョイント部材１９に係合され、ジョイント部材１９が係合されたサイドプレート１０に固定される。

バスバー保持部、配線引回し部、ガス排出部及び弾性係合突起は、樹脂モールドにより一体に成形されている。

＜ジョイント部材＞
ジョイント部材１９は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）或いはＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）等の樹脂から成形された成形体であり、電池積層体の第１積層面１４０Ｒと第２積層面１４０Ｓとが直角に交差する角部に配置され、角部に沿って電池積層体の長手方向に延びている。

ジョイント部材１９の電池積層体と対向する側（内側）は、電池積層体の第１積層面１４０Ｒ及び第２積層面１４０Ｓのそれぞれに当接する形状、すなわち２平面が直交するＬ字断面形状になっている。

ジョイント部材１９の電池積層体との対向側とは反対側（外側）は、電池積層体の第１積層面１４０Ｒに対して平行な平面を有する第１平面部と、電池積層体の第１積層面１４０Ｒに対して平行な平面を有し、第１平面よりも低い位置に位置する第２平面部と、第２積層面１４０Ｓに対して平行な平面を有し、ジョイント部材１９の短手方向（電池積層体の短手方向と同じ方向）の一方側における第１平面部の縁及びジョイント部材１９の短手方向他方側における第２平面部の縁に直角に交差する第３平面部から構成された段差或いは階段状の断面形状になっている。

ジョイント部材１９の第１平面部には、バスバーホルダ１１の短手方向の縁からジョイント部材１９側に向かって突出する複数の弾性係合突起１８５に対応して、複数の係合凹部１９４が形成されている。ジョイント部材１９の第１平面部１９１上にバスバーホルダ１１の短手方向の縁を突き合わせるように置くと、バスバーホルダ１１の複数の弾性係合突起１８５のそれぞれが、ジョイント部材１９の対応する係合凹部１９４に挿入されて引っ掛かる。これにより、ジョイント部材１９にバスバーホルダ１１を係合することができる。

ジョイント部材１９の第２平面部１９２の縁には、サイドプレート１０の複数の係合孔１６５に対応して、サイドプレート１０に向かって突出する複数の弾性係合突起１9５が形成されている。ジョイント部材１９の第２平面部上にサイドプレート１０の先端部が突き合わさるように、ジョイント部材１９をサイドプレート１０に押し合わせると、ジョイント部材１９の複数の弾性係合突起１9５のそれぞれが、サイドプレート１０の対応する係合孔１６５に挿通されて引っ掛かる。これにより、ジョイント部材１９をサイドプレート１０に係合することができる。

サイドプレート１０、バスバーホルダ１１及びジョイント部材１９の係合順番は以下の通りである。まず、電池セル５と仕切り部材６を交互に複数積層した電池積層体の第１積層面１４０Ｒ及び第２積層面１４０Ｓのそれぞれに当接するようにジョイント部材１９を配置するとともに、1対のエンドプレート７で電池積層体を加圧保持する。この状態で、ジョイント部材１９をサイドプレート１０に係合した後、バスバーホルダ１１をジョイント部材１９に係合する。この構成によれば、Ｌ字断面形状のジョイント部材１９によって電池積層体の第１積層面１４０Ｒ及び第２積層面１４０Ｓを押さえることで、複数の電池セル５および仕切り部材６の平面方向位置を簡便に整列させることができる。また、組立中や組立後においても、ジョイント部材１９で電池積層体の3面が保持された状態となっているため、上下、左右方向の位置ずれを防止できる。このように本実施形態のジョイント部材を用いることで各電池セル5の保持、位置合わせを簡単な構造で精度良く、簡便に行うことができる。

＜端子台＞
端子台の斜視図を図５から図７に示す。端子台９には負極側のHV端子２１とファン２２及び回路ユニット１２が備えられている。ファン２２は端子台９の下部中央に設けられた空間に収納されている。回路ユニット１２は回路基板を備えており、端子台の電池モジュールと反対側の面にボルトにより取り付けられている。回路基板には、複数の電池セル５のそれぞれの電圧や所定の電池セル５の温度、及び複数の電池セル５の電気的な接続体の電圧や電流などを検出して、各電池セル５の状態を監視したり、電池モジュール１００の入出力（充放電）を制御したり、電池パック１全体の監視や制御を行うための回路素子やコネクタが実装されている。

端子台９には仕切り板２４と突出部２５が設けられている。仕切り板２４はケース本体２との間の隙間をふさぎ、突出部２５は電池モジュール１００との間の隙間をふさぐために設けられている。また、端子台９には開口部２６が設けられている。ファン２２で吸い込まれた冷媒がこの開口部２６を通ってサイドプレートの電池モジュール固定部１６２とケース本体２とで形成される流路側に移動する。これにより、電池パック１の収納ケースの内気を循環させて電池セルの冷却が行われる。

本実施形態の電池モジュールでは、ジョイント部材１９を用いた電池積層体の保持構造を採用しているため、複数の電池セル５とサイドプレート１０は絶縁のための電気絶縁弾性シートのみを介して接した状態となっている。すなわち、電池セル５とサイドプレート１０の間には電気絶縁弾性シート以外の熱伝達を阻害する部材を設ける必要がない。そのため、ファン２２から送られる冷媒と接するサイドプレート１０を介して複数の電池セル５から発生した熱が放熱され、効率よく電池セル５を冷却することができる。

＜継電ユニット＞
継電ユニットの斜視図を図８と図９に示す。継電ユニット８には正極側のHV端子８１とフューズ８２およびリレー８３が備えられている。継電ユニット８は、複数の電池セル５を接続したバスバーの正極側と正極側のＨＶ端子８１との間に電気的に接続されたジャンクションボックスであり、複数の電池セル５の電気的な接続体の正極側と正極外部端子４との間の電気的な接続を、スイッチの投入、遮断により制御する。

１ 電池パック
２ ケース本体
３ 上カバー
５ 電池セル
６ 仕切り部材
７ エンドプレート
８ 継電ユニット
９ 端子台
１０ サイドプレート
１１ バスバーホルダ
１２ 回路ユニット
１９ ジョイント部材

Claims (5)

1. 電池セルと仕切り部材とが交互に複数積層され、複数の前記電池セルの角形容器の外面上に設けられた端子が、前記電池セルと前記仕切り部材との積層によって構成された積層面の一つである第１積層面に配置された電池積層体と、
   前記電池積層体の前記第１積層面に設けられ、複数の前記端子を電気的に接続する複数の接続導体を保持した保持部材と、
   前記電池積層体を固縛した固縛部材と、
   前記保持部材を前記固縛部材に固定した固定部材と、を備え、
   前記仕切り部材は、前記電池積層体の積層方向に隣接する電池セルの間を電気的に隔離し、外形が前記電池セルの積層面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されたシート状の電気絶縁部材であり、
   前記固縛部材は、
   前記電池積層体の積層方向両端の端面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向両側から前記端面を押圧する一対の第１固縛部材と、
   前記第１積層面と交差する一対の第２積層面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向に延びて前記一対の第１固縛部材に固定された第２固縛部材と、を有しており、
   前記固定部材は、前記第１積層面と前記第２積層面とが交差し、かつ前記電池積層体の積層方向に連続する角部に設けられ、前記保持部材及び前記第２固縛部材のそれぞれと係合して前記保持部材を前記第２固縛部材に固定する、
   ことを特徴とする電池モジュール。
2. 請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
   前記固定部材は、
   前記電池積層体の積層方向一方端から他方端に延び、
   前記第１積層面の縁に当接する第１当接部と、
   前記第２積層面の縁に当接する第２当接部と、を有する、
   ことを特徴とする電池モジュール。
3. 請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
   前記固定部材と前記第２固縛部材とは、前記固定部材に設けられた弾性係合突起が、前記第２固縛部材に設けられた係合孔に挿通されて引っ掛かることにより係合され、
   前記固定部材と前記保持部材とは、前記保持部材に設けられた弾性係合突起が、前記固定部材に設けられた係合凹部に挿入されて引っ掛かることにより係合されている、
   ことを特徴とする電池モジュール。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
   前記仕切り部材は、前記電池セルと対向する面の長手方向両端部に、中央部よりも前記電池セルの積層面側に突出する突部が形成されている、
   ことを特徴とする電池モジュール。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電池モジュールと、
   前記接続導体の正極側に電気的に接続された正極外部端子と、
   前記接続導体の負極側に電気的に接続された負極外部端子と、
   前記正極外部端子と前記接続導体の正極側との間の電気的な接続を制御する継電ユニットと、
   複数の前記電池セルのそれぞれの電圧を検出し、複数の前記電池セルの状態を監視する回路ユニットと、
   開口部を有し、前記電池モジュール、前記継電ユニット、前記回路ユニットを内部に収納する収納容器と、
   前記正極外部端子及び前記負極外部端子を外部に露出させた状態で、前記収納容器の開口部を塞ぐ蓋体と、を備え、
   前記収容容器の内部において、前記電池積層体の積層方向における前記電池モジュールの一方端に対向する領域には前記正極外部端子及び前記継電ユニットが配置され、前記電池積層体の積層方向における前記電池モジュールの他方端に対向する領域には前記負極外部及び前記回路ユニットが配置されている、
   ことを特徴とする電池パック。

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