JP2015115275A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てをより容易に行うことができる電池モジュールを提供する。
【解決手段】一つの実施の形態に係る電池モジュールは、筐体と、複数のセルと、複数のバスバーと、絶縁性の第１の部材と、基板と、を備える。前記セルは、並んで前記筐体に収容され、端子を有する。前記バスバーは、前記セルの前記端子を他の前記セルの前記端子に電気的に接続する第１の接続部と、第２の接続部と、を有する。前記第１の部材は、前記筐体に支持されて前記複数のバスバーの前記第１の接続部を覆うとともに、前記複数のバスバーの前記第２の接続部を露出させる。前記基板は、前記複数のバスバーの前記第１の接続部との間に前記第１の部材が位置するように配置され、前記第２の接続部に電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、電池モジュールに関する。

自動車のような種々の機械に、複数の電池セルを有する電池モジュールが搭載される。電池モジュールは、例えば、リチウムイオン二次電池のような複数の電池のセルが並んで収容される筐体と、隣り合うセルの電極端子を互いに電気的に接続するバスバーと、を有する。

特開２０１３−１９６９３２号公報

例えば電池モジュールの組み立て時に、ネジのような部品が、セルやバスバーのような他の部品の上に落下する可能性がある。この場合、落下した当該部品を除去するため、電池モジュールの組立作業の効率が低下する。

本発明の解決すべき課題の一つは、組み立てをより容易に行うことができる電池モジュールを提供することである。

一つの実施の形態に係る電池モジュールは、筐体と、複数のセルと、複数のバスバーと、絶縁性の第１の部材と、基板と、を備える。前記セルは、並んで前記筐体に収容され、端子を有する。前記バスバーは、前記セルの前記端子を他の前記セルの前記端子に電気的に接続する第１の接続部と、第２の接続部と、を有する。前記第１の部材は、前記筐体に支持されて前記複数のバスバーの前記第１の接続部を覆うとともに、前記複数のバスバーの前記第２の接続部を露出させる。前記基板は、前記複数のバスバーの前記第１の接続部との間に前記第１の部材が位置するように配置され、前記第２の接続部に電気的に接続される。

図１は、第１の実施の形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態の電池モジュールを分解して示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態の第２のケース部材及びバスバーを示す斜視図である。 図４は、第１の実施形態の電池モジュールの一部を示す断面図である。 図５は、第１の実施形態のバスバーを示す斜視図である。 図６は、第１の実施形態の第２のケース部材及び第１のカバーを示す平面図である。 図７は、第１の実施形態の基板及び第２のカバーを示す斜視図である。 図８は、第１の実施形態の第２のカバーを示す斜視図である。 図９は、第２の実施の形態に係る電池モジュールの一部を示す断面図である。

以下に、第１の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、ユーザから見て上方を上方向、ユーザから見て下方を下方向と定義する。また、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。

図１は、第１の実施の形態に係る電池モジュール１０を示す斜視図である。図２は、電池モジュール１０を分解して示す斜視図である。電池モジュール１０は、例えば、バッテリ、組電池、給電装置、又は充放電装置のようにも称され得る。図１に示すように、電池モジュール１０は、略直方体に形成される。なお、電池モジュール１０の形状はこれに限らない。

図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、電池モジュール１０の長さに沿う。Ｙ軸は、電池モジュール１０の幅に沿う。Ｚ軸は、電池モジュール１０の高さ（厚さ）に沿う。

電池モジュール１０は、筐体１１を有する。筐体１１は、例えば、ケース、収容部材、又は壁のようにも称され得る。筐体１１は、例えばポリプロピレンによって形成され、絶縁性を有する。なお、筐体１１はこれに限らず、例えば、他の樹脂、又は絶縁材料がコーティングされた金属のような他の材料によって形成されても良い。なお、本明細書において、樹脂とは、例えば、合成樹脂、合成ゴム、及び天然ゴムを含む。

筐体１１は、第１のケース部材１５と、第２のケース部材１６と、トップカバー１７とを有する。第１のケース部材１５は、例えば、部分、本体、収容部材、又は壁のようにも称され得る。第２のケース部材１６は、例えば、部分、蓋体、カバー、中間部材、介在部材、又は壁のようにも称され得る。

図２に示すように、電池モジュール１０は、複数の電池セル（以下、セルと称する）２１と、複数のスペーサ２２と、複数のバスバー２３と、第１のカバー２４と、基板２５と、第２のカバー２６と、複数のネジ２７と、をさらに有する。セル２１は、例えば、電池、単電池、又は部品のようにも称され得る。バスバー２３は、例えば、接続部材、結合部材、連結部材、又は導電部品のようにも称され得る。第１のカバー２４は、第１の部材の一例であり、例えば、覆部、介在部、又は保護部材のようにも称され得る。第２のカバー２６は、第２の部材の一例であり、例えば、覆部又は保護部材のようにも称され得る。ネジ２７は、結合具の一例であり、例えば、締結部材、接続部財、又は導電部材のようにも称され得る。

第１のケース部材１５は、上部が開放された略直方体の箱型に形成される。言い換えると、第１のケース部材１５は、開放部分１５ａを有する。第１のケース部材１５は、底壁３１と、四つの側壁３２と、第１の収容部３３とを有する。

底壁３１は、矩形（四角形）状に形成される。四つの側壁３２は、底壁３１の四つの縁部から立ち上がる。第１の収容部３３は、底壁３１と、四つの側壁３２と、によって形成される。第１の収容部３３に、例えば、底壁３１から突き出る仕切りが配置されても良い。

セル２１は、例えばリチウムイオン二次電池である。なお、セル２１はこれに限らず、例えば他の種類の電池であっても良い。セル２１は、例えば、缶３５と、蓋体３６と、正極端子３７と、負極端子３８と、ガス排出弁３９と、を有する。正極端子３７及び負極端子３８は、端子の一例であり、例えば電極端子とも称され得る。ガス排出弁３９は、ガス排出部の一例である。

缶３５は、例えば金属によって、上部が開放された略直方体の箱型に形成される。なお、缶３５は他の材料によって形成されても良く、他の形状に形成されても良い。缶３５は、例えば、互いに重ねられるとともに巻回された電極及びセパレータと、電解液とを収容する。なお、電極及びセパレータは、積層されても良い。

蓋体３６は、缶３５の開放された前記上部を液密に塞ぐ。正極端子３７、負極端子３８、及びガス排出弁３９は、蓋体３６に設けられる。なお、正極端子３７、負極端子３８、及びガス排出弁３９は、他の位置にあっても良い。

正極端子３７及び負極端子３８は、缶３５に収容された前記電極にそれぞれ電気的に接続される。正極端子３７は、矩形状の蓋体３６の一方の端部に位置する。負極端子３８は、蓋体３６の他方の端部に位置する。

ガス排出弁３９は、正極端子３７と負極端子３８との間に位置する。セル２１の内部の圧力が所定の値より上がると、ガス排出弁３９が開放される。ガス排出弁３９は、セル２１の内部のガスを放出することで、セル２１の内部の圧力を低下させる。

複数のセル２１は、第１のケース部材１５の第１の収容部３３に収容される。複数のセル２１は、第１の収容部３３において、例えば三列に並べられる。全てのセル２１は、Ｚ軸に沿う方向において、蓋体３６が同じ方向（上方向）に向くように配置される。セル２１の正極端子３７は、隣り合う他のセル２１の負極端子３８と並ぶ。

複数のスペーサ２２は、隣り合うセル２１の間にそれぞれ配置される。言い換えると、スペーサ２２は、隣り合う二つのセル２１を離間させる。スペーサ２２は、例えば、絶縁性の材料によって形成されたシートである。

図３は、第２のケース部材１６及び複数のバスバー２３を示す斜視図である。図４は、電池モジュール１０の一部を示す断面図である。図３及び図４に示すように、第２のケース部材１６は、第１の壁４１と、四つの周壁４２と、複数の第１の孔４３と、複数の第２の孔４４と、複数のリブ４５と、複数の突起４６と、を有する。

第１の壁４１は、矩形（四角形）の板状に形成される。第１の壁４１は、下面４１ａと、上面４１ｂとを有する。下面４１ａは、第１のケース部材１５の底壁３１に向く。複数のセル２１及びスペーサ２２は、第１の壁４１と底壁３１との間に位置する。上面４１ｂは、下面４１ａの反対側に位置する。

周壁４２は、第１の壁４１の四つの縁部に設けられる。周壁４２は、第１の壁４１の下面４１ａ及び上面４１ｂからそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向に延びる。周壁４２の、第１の壁４１の下面４１ａから延びる部分に、複数の第１の引掛爪４８が設けられる。複数の第１の引掛爪４８は、第１のケース部材１５の側壁３２に設けられる複数の第１の引掛孔４９に引っ掛かる。

第１の引掛爪４８が第１の引掛孔４９に引っ掛かることで、第２のケース部材１６は、第１のケース部材１５に着脱可能に取り付けられる。なお、第２のケース部材１６は、例えばネジのような他の手段によって、第１のケース部材１５に取り付けられても良い。第２のケース部材１６が第１のケース部材１５に取り付けられると、第１の壁４１は、第１の収容部３３に配置された複数のセル２１を覆う。

第１の孔４３、第２の孔４４、リブ４５、及び突起４６は、第１の壁４１に設けられる。第１の孔４３は、セル２１の正極端子３７及び負極端子３８に対応して配置される。正極端子３７及び負極端子３８は、対応する第１の孔４３を通って、第１の壁４１の上面４１ｂから突き出る。第２の孔４４は、セル２１のガス排出弁３９に対応して配置される。ガス排出弁３９は、対応する第２の孔４４によって露出される。

リブ４５及び突起４６は、第１の壁４１の上面４１ｂから、それぞれ突出する。リブ４５と突起４６とは、一体に形成されても良い。突起４６は、リブ４５よりも、第１の壁４１の上面４１ｂから高く突出する。

図５は、一つのバスバー２３を示す斜視図である。なお、複数のバスバー２３は、図５に示される一つのバスバー２３とは異なる形状の他のバスバー２３を含む。バスバー２３は、金属のような導電材料によって形成される。図５に示すように、バスバー２３は、一対の接続部５１と、連結部５２と、一対の延出部５３とを有する。接続部５１は、第１の接続部の一例である。延出部５３は、第２の接続部の一例である。

接続部５１は、セル２１の正極端子３７と、隣り合う他のセル２１の負極端子３８と、の間を電気的に接続する。接続部５１の両端部は、例えばレーザ溶接により、正極端子３７及び負極端子３８に固定される。このため、バスバー２３の接続部５１は、正極端子３７及び負極端子３８に熱的に接続される。

連結部５２は、例えば円弧状に曲げられ、一対の接続部５１の間をつなぐ。すなわち、一方の接続部５１は、連結部５２によって、他方の接続部５１に電気的に接続される。このため、バスバー２３は、二つの正極端子３７を、二つの負極端子３８に並列接続する。接続部５１と連結部５２との間の境界部分は、他の部分よりも高い電気抵抗を有し、バスバー２３に異常な高電流が流れた際に溶断する。

一対の延出部５３は、対応する接続部５１からそれぞれ延びる。図４に示すように、延出部５３は、接続部５１からＺ軸に沿う方向に遠ざかるように延びる基部５３ａと、Ｘ軸に沿って延びる端部５３ｂと、を有する。基部５３ａは、接続部５１に対して斜めに延びる。端部５３ｂは、接続部５１と平行に延びる。言い換えると、延出部５３は、略Ｌ字型に形成される。なお、延出部５３の形状はこれに限らない。延出部５３の端部５３ｂに、ネジ孔５４が設けられる。

図３に示すように、複数のバスバー２３は、第２のケース部材１６の第１の壁４１の上面４１ｂに取り付けられる。例えば、第１の壁４１に設けられた突起が、バスバー２３に設けられた孔に嵌る。言い換えると、バスバー２３は、第２のケース部材１６に保持される。なお、バスバー２３は、第２のケース部材１６に、例えばインサート成形によって一体に形成されても良い。

図４に示すように、バスバー２３の延出部５３は、第２のケース部材１６の第１の壁４１から遠ざかるように延びる。すなわち、延出部５３の基部５３ａは、バスバー２３が取り付けられた第１の壁４１から離れる方向に延びる。延出部５３の端部５３ｂは、接続部５１よりも、第１の壁４１から離れる。

図６は、第２のケース部材１６に取り付けられた第１のカバー２４を示す平面図である。第１のカバー２４は、例えば、筐体１１と同じくポリプロピレンによって形成され、絶縁性及び弾性を有する。なお、第１のカバー２４は、他の樹脂のような他の材料によって形成されても良い。第１のカバー２４は、例えば、真空成形によって作られる成形品である。

第１のカバー２４は、第２のケース部材１６に取り付けられる。例えば、第１のカバー２４は、第２のケース部材１６の第１の壁４１のリブ４５に支持される。なお、第１のカバー２４は、筐体１１の他の部分に支持されても良い。さらに、第１のカバー２４に設けられた孔に、第２のケース部材１６の突起４６が嵌る。突起４６は、第１のカバー２４を所定の位置に導く。加えて、第２のケース部材１６に爪が設けられ、第１のカバー２４に設けられた孔に引っ掛かる。

図４に示すように、第１のカバー２４は、第２のケース部材１６の第１の壁４１と、第１の壁４１に取り付けられた複数のバスバー２３の接続部５１及び連結部５２と、を覆う。このため、第２のケース部材１６の第１の壁４１は、第１のカバー２４と複数のセル２１との間に位置する。

第１のカバー２４は、第１の壁４１の第１の孔４３及び第２の孔４４によって露出されるセル２１の一部（例えば、正極端子３７、負極端子３８、及びガス排出弁３９）も覆う。言い換えると、第１のカバー２４は、複数のセル２１及び複数のバスバー２３を、少なくとも部分的に覆う。

第１のカバー２４は、第２の壁６１と、四つの立壁６２と、周部６３と、複数の第１の開口６４と、外周縁６５と、を有する。第２の壁６１は、第１の壁部の一例であり、例えば、覆部又は介在部のように称されても良い。第１の開口６４は、第１の挿通部の一例であり、例えば、開口、孔、又は露出部のように称されても良い。なお、第１の開口部は第１の開口６４に限らず、例えば切欠きであっても良い。

第２の壁６１は、第２のケース部材１６の第１の壁４１と略平行な、略矩形（四角形）の板状の部分である。第２の壁６１は、第１の壁４１の上面４１ｂに面する。このため、バスバー２３の接続部５１及び連結部５２は、第１のカバー２４の第２の壁６１と、第２のケース部材１６の第１の壁４１との間に位置する。第２の壁６１は、例えば、第２のケース部材１６の第１の壁４１よりも薄い。第１のカバー２４の他の部分も、第２のケース部材１６の第１の壁４１よりも薄い。

第２の壁６１に、バスバー２３のレーザ溶接に用いられる孔が設けられる。当該孔をレーザ光が通過することで、当該レーザ光が、バスバー２３の接続部５１をセル２１の正極端子３７及び負極端子３８に溶接する。

立壁６２は、第２の壁６１の四つの縁部に設けられる。立壁６２は、第２の壁６１に対して略直交する。第２の壁６１と、四つの立壁６２とは、第２の収容部６７を形成する。第２の収容部６７は、矩形（四角形）状の凹部である。

周部６３は、第２の壁６１の周りに形成される。すなわち、立壁６２は、周部６３と、第２の壁６１とをつなぐ。周部６３は、第２の収容部６７を囲む。言い換えると、第２の収容部６７は、周部６３に設けられた凹部である。第２の壁６１に、立壁６２及び周部６３が接続されることで、第１のカバー２４の剛性が向上し、第１のカバー２４の形状が保たれる。

周部６３は、上壁部６３ａと、斜壁部６３ｂとを有する。上壁部６３ａは、立壁６２に接続されるとともに、第２の壁６１よりも第２のケース部材１６から離れる。斜壁部６３ｂは、上壁部６３ａの縁部に設けられ、上壁部６３ａから第２のケース部材１６に向かって斜めに延びる。斜壁部６３ｂが設けられることで、周部６３の剛性が向上し、上壁部６３ａの形状が保たれる。

複数の第１の開口６４は、第２の壁６１に設けられる。なお、第１の開口６４は、第１のカバー２４の他の部分に設けられても良い。第１の開口６４は、延出部５３の端部５３ｂよりも大きい。

第１の開口６４を、バスバー２３の延出部５３の基部５３ａが通る。延出部５３の端部５３ｂは、第２の収容部６７に位置する。言い換えると、端部５３ｂは、第２の壁６１よりも、第１の壁４１より離れて配置される。このため、図６に示すように、第１の開口６４は延出部５３を露出させる。なお、第１の開口６４は、例えば、バスバー２３の接続部５１を部分的に露出させても良い。

外周縁６５は、例えば、周部６３の斜壁部６３ｂの端部である。外周縁６５は、第２のケース部材１６の周壁４２に接する。外周縁６５に、例えば、周壁４２に設けられた窪みに引っ掛かる爪が設けられても良い。図４に示すように、外周縁６５は、第２の壁６１から離れるとともに、第２の壁６１を囲む。外周縁６５は、第２の壁６１と、略同一平面に位置する。

第１のカバー２４と第２のケース部材１６との間に、第１のスペースＳ１が形成される。第１のスペースＳ１は、第１の隙間の一例である。言い換えると、第１のスペースＳ１は、第１のカバー２４と、複数のセル２１との間に形成される。バスバー２３の接続部５１、連結部５２、及び延出部５３の基部５３ａの一部は、第１のスペースＳ１に位置する。

第２のケース部材１６の第２の孔４４は、第１のスペースＳ１に開口する。このため、ガス排出弁３９は、第１のスペースＳ１に面する。セル２１のガス排出弁３９がガスを排出した場合、当該ガスは、第１のスペースＳ１に放出される。

第２のケース部材１６の周壁４２に、複数の通気口７１が設けられる。通気口７１は、例えば、四つの周壁４２のうち、向かい合う二つの周壁４２に設けられる。通気口７１は、第１のスペースＳ１を、筐体１１の外部に連通させる。このため、外気が通気口７１を通って第１のスペースＳ１に流入し、第１のスペースＳ１の中の空気が通気口７１を通って電池モジュール１０の外部に流出する。

基板２５は、例えば、矩形（四角形）状に形成されたプリント回路板（ＰＣＢ）である。なお、基板２５は、フレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）のような他の基板であっても良い。基板２５は、第１のカバー２４の第２の壁６１よりも小さい。

基板２５は、下面７３と、上面７４と、挿通孔７５と、を有する。下面７３は、第１のカバー２４の第２の壁６１に向く。上面７４は、下面７３の反対側に位置する。下面７３及び上面７４に、配線パターンが設けられるとともに、複数の電子部品が実装される。

基板２５は、第１のカバー２４の第２の収容部６７に収容される。基板２５は、バスバー２３の延出部５３の端部５３ｂと、第１のカバー２４の第２の壁６１と、に支持される。図６に示すように、第２の壁６１に、支持部６１ａが設けられる。支持部６１ａは、基板２５に向かって突出し、平坦な上面を有する凸部である。支持部６１ａは、基板２５の下面７３を支持する。さらに、支持部６１ａは、第２の壁６１の剛性を向上させる。

図４に示すように、バスバー２３の延出部５３の端部５３ｂは、例えば、基板２５の下面７３に設けられたランドに接触する。すなわち、基板２５は、延出部５３に電気的に接続される。基板２５は、前記ランドに接触するバスバー２３の延出部５３から、当該バスバー２３に接続されるセル２１の電圧を検出し制御する。

基板２５は、サーミスタを有する。前記サーミスタは、例えば、温度計、温度検出装置、又はセンサとも称され得る。基板２５は、当該サーミスタによって、バスバー２３の温度を検出する。バスバー２３の温度は、当該バスバー２３が接続されたセル２１の温度に応じて変わる。このため、基板２５は、バスバー２３を介して、当該バスバー２３が接続されたセル２１の温度を検出する。

挿通孔７５は、上記ランドの中央に設けられる。挿通孔７５は、バスバー２３の延出部５３に設けられたネジ孔５４と連続する。さらに、基板２５に設けられた孔に、第１のカバー２４に設けられた前記孔を通る突起４６が嵌る。突起４６は、基板２５を所定の位置に導く。

第１のカバー２４の第２の壁６１は、第２のケース部材１６に取り付けられたバスバー２３の接続部５１及び連結部５２と、基板２５との間に位置する。バスバー２３の延出部５３の端部５３ｂは、基板２５と第１のカバー２４の第２の壁６１との間に位置する。

基板２５と第１のカバー２４との間に、第２のスペースＳ２が形成される。第２のスペースＳ２は、第１の隙間の一例である。バスバー２３の延出部５３の基部５３ａの一部及び端部５３ｂは、第２のスペースＳ２に位置する。第２のスペースＳ２は、第１のカバー２４の第１の開口６４を通して、第１のスペースＳ１とつながる。

図７は、基板２５及び第２のカバー２６を示す斜視図である。図８は、第２のカバー２６を示す斜視図である。第２のカバー２６は、例えば、筐体１１と同じくポリプロピレンによって形成され、絶縁性及び弾性を有する。なお、第２のカバー２６は、他の樹脂のような他の材料によって形成されても良い。第２のカバー２６は、例えば、真空成形によって作られる成形品である。

図７及び図８に示すように、第２のカバー２６は、第３の壁８１と、複数の凹部８２と、複数の第２の開口８３と、複数の凸部８４と、四つのタブ８５と、複数のマーク８６と、を有する。第３の壁８１は、第２の壁部の一例である。凹部８２は、例えば、窪み、テーパ部、ガイド部、又は支持部のようにも称され得る。第２の開口８３は、第２の挿通部の一例であり、例えば、開口、孔、又は通過部のようにも称され得る。第２の開口８３は、例えば、切欠きであっても良い。タブ８５は、折曲部の一例であり、例えば、角部又は保持部のようにも称され得る。

第３の壁８１は、基板２５と略平行な略矩形（四角形）の板状の部分であり、基板２５の上面７４に面する。言い換えると、第３の壁８１は、基板２５を覆う。このため、基板２５は、第１のカバー２４の第２の壁６１と、第２のカバー２６の第３の壁８１との間に位置する。第３の壁８１は、例えば、第２のケース部材１６の第１の壁４１よりも薄い。第２のカバー２６の他の部分も、第２のケース部材１６の第１の壁４１よりも薄い。

凹部８２は、第３の壁８１に設けられる。凹部８２は、第３の壁８１から、基板２５に向かって凹む部分である。凹部８２は、略円錐台形に形成される。言い換えると、凹部８２は、基板２５に向かって狭まる。なお、隣接する凹部８２が互いにつながっても良いし、凹部８２が他の形状に形成されても良い。凹部８２の底部（基板２５に最も近い端部）は、基板２５の上面７４に接触する。

第２の開口８３は、凹部８２に設けられる。第２の開口８３の径は、凹部８２の底部の径とおおよそ等しい。なお、第２の開口８３は、凹部８２の底部の径より小さくとも良い。この場合、凹部８２の底部に壁が形成され、凹部８２は有底の凹部となる。

凸部８４は、第３の壁８１に設けられる。凸部８４は、第３の壁８１から、基板２５の上面７４に向かって突出する。凸部８４の端部は、平坦に形成される。凸部８４の当該端部は、基板２５の上面７４に接触する。

図８に示すように、四つのタブ８５は、矩形状の第３の壁８１の四つの角部に位置する。図７に示すように、タブ８５は、第３の壁８１に対して斜めに延びるように折り曲げられる。言い換えると、タブ８５は、曲げられた第３の壁８１の一部である。

タブ８５に、スリット８７がそれぞれ設けられる。スリット８７は、第３の開口部の一例であり、例えば、開口、保持部、又は引掛部のようにも称され得る。四つのタブ８５のスリット８７に、矩形（四角形）状の基板２５の四つの角部２５ａがそれぞれ挿入される。角部２５ａは、基板の一部の一例である。言い換えると、タブ８５が、基板２５の角部２５ａに引掛けられる。第２のカバー２６が薄く且つ弾性を有するため、タブ８５は、基板２５の角部２５ａに容易に引掛けられる。

タブ８５が基板２５の角部２５ａに引掛けられることで、第２のカバー２６が、基板２５に取り付けられる。さらに、凸部８４が、例えば、両面テープによって基板２５の上面７４に貼り付けられる。これにより、第２のカバー２６が、基板２５に固定される。なお、第２のカバー２６は、他の手段によって基板２５に取り付けられても良いし、第１のカバー２４に取り付けられても良い。

図４に示すように、凹部８２及び凸部８４によって、第３の壁８１は、基板２５の上面７４から離れる。このため、第２のカバー２６と基板２５との間に、第３のスペースＳ３が形成される。第３のスペースＳ３は、第２の隙間の一例である。

図８に示すように、マーク８６は、対応する凹部８２の近くに配置される。マーク８６は、例えば、第３の壁８１に設けられた溝であり、例えば、数字、文字、又は図形を形成する。マーク８６は、例えば、作業（例えば、ネジ止め）がなされる場所の順番を示す。すなわち、第２のカバー２６は、治具のように用いられ得る。

図４に示すように、ネジ２７は、基板２５をバスバー２３に固定する。ネジ２７は、第２のカバー２６の第２の開口８３と、基板２５の挿通孔７５と、を通る。ネジ２７は、バスバー２３の延出部５３のネジ孔５４にねじ込まれる。これにより、ネジ２７は、基板２５とバスバー２３の延出部５３との電気的接続を確保するとともに、バスバー２３を基板２５に固定する。

ネジ２７は、頭部２７ａを有する。頭部２７ａは、結合具の端部の一例である。頭部２７ａの径は、図５に示すバスバー２３の延出部５３の幅Ｗよりも小さい。幅Ｗは、例えば、延出部５３の端部５３ｂが延びる方向に対して直交する方向における、延出部５３の寸法である。

さらに、図４に示すように、頭部２７ａの径は、第２のカバー２６の凹部８２の底部（第２の開口８３）の径よりも僅かに大きい。このため、凹部８２は、ネジ２７の頭部２７ａを支持する。ネジ２７の頭部２７ａは、ネジ２７が第２の開口８３を通されると、凹部８２の中に収まる。すなわち、ネジ２７の頭部２７ａの高さは、凹部８２の深さよりも低い。

図２に示すように、トップカバー１７は、第４の壁９１と、四つの縁壁９２と、を有する。第４の壁９１は、略矩形（四角形）の板状に形成される。第４の壁９１は、第２のカバー２６の第３の壁８１を覆う。このため、第３の壁８１は、第４の壁９１と、基板２５との間に位置する。

縁壁９２は、第４の壁９１の四つの縁部に設けられる。縁壁９２は、第４の壁９１に対して直交する。図４に示すように、縁壁９２に、複数の第２の引掛爪９４が設けられる。第２のケース部材１６の周壁４２は、複数の第２の引掛孔９５を有する。トップカバー１７は、周壁４２の内側に嵌り込む。トップカバー１７の第２の引掛爪９４が、第２のケース部材１６の第２の引掛孔９５に引っ掛かることで、トップカバー１７が第２のケース部材１６に取り付けられる。

電池モジュール１０が充放電を行うと、セル２１から熱が生じる。セル２１から生じた熱は、当該セル２１の正極端子３７又は負極端子３８に接続されたバスバー２３に伝導する。

バスバー２３の接続部５１、連結部５２、及び延出部５３の基部５３ａの一部が位置する第１のスペースＳ１に、通気口７１から外気が流入する。当該外気は、自然対流によって第１のスペースＳ１に流入しても良いし、ファンのような送風機によって第１のスペースＳ１に流入しても良い。

第１のスペースＳ１に流入した空気は、バスバー２３の接続部５１、連結部５２、及び延出部５３の基部５３ａの一部を冷却する。さらに、第１のスペースＳ１に流入した空気が、第１の開口６４を通って第２のスペースＳ２に流入する。第２のスペースＳ２に流入した空気は、第２のスペースＳ２に位置する、バスバー２３の延出部５３の基部５３ａの一部と、端部５３ｂとを冷却する。バスバー２３が冷却されることで、当該バスバー２３に熱的に接続されるセル２１が冷却される。

バスバー２３を冷却することで加熱された第１及び第２のスペースＳ１，Ｓ２の空気は、通気口７１を通って筐体１１の外部に流出する。このように、通気口７１が第１のスペースＳ１と筐体１１の外部とを連通することで、バスバー２３及びセル２１が空冷される。すなわち、バスバー２３の周りに、空冷用の第１及び第２のスペースＳ１，Ｓ２が形成される。

基板２５は、第１のカバー２４の第２の収容部６７に収容されるとともに、第２のカバー２６に覆われる。このため、例えば電池モジュール１０に振動や衝撃が加えられたとしても、第１のカバー２４と第２のカバー２６とが基板２５を保護する。すなわち、第１のカバー２４の第２の壁６１及び立壁６２と、第２のカバー２６の第３の壁８１とが、基板２５を受け止め、基板２５の損傷を抑制する。

第１の実施の形態に係る電池モジュール１０において、第１のカバー２４が、第２のケース部材１６に支持されるとともに、バスバー２３の接続部５１を覆う。これにより、例えば、ネジ２７が電池モジュール１０の組み立て時に落下した場合、第１のカバー２４が当該ネジ２７を受け止める。このため、ネジ２７が、例えば第１の収容部３３の中に落ちることを抑制でき、落下したネジ２７を除去する手間を低減できる。したがって、電池モジュール１０の組み立てがより容易に行われ得る。

落下したネジ２７のような導電性の部品がセル２１又はバスバー２３に接触すると、短絡が生じるおそれがある。第１のカバー２４が、ネジ２７のような導電性の部品を受け止めることで、短絡が生じることが抑制される。

セル２１及び第１のカバー２４の間に第１のスペースＳ１が設けられ、基板２５及び第１のカバー２４の間に第２のスペースＳ２が設けられる。第１及び第２のスペースＳ１，Ｓ２を、例えば空気が通ることで、バスバー２３と、当該バスバー２３に熱的に接続されたセル２１とが、冷却されることができる。

さらに、バスバー２３を介してセル２１が冷却されるため、セル２１の周りに冷却用のスペースを形成する必要が無い。したがって、電池モジュール１０のエネルギー密度が大きくなり得る。加えて、他のセル２１、スペーサ２２、又は他の部材によってセル２１が押さえられることで、セル２１の膨張が抑制され得る。

筐体１１の第２のケース部材１６に、第１のスペースＳ１を筐体１１の外部に連通させる通気口７１が設けられる。これにより、第１のスペースＳ１を外気が通り、バスバー２３と、当該バスバー２３に接続されたセル２１と、が冷却されることができる。

延出部５３の幅Ｗが、ネジ２７の頭部２７ａの径よりも大きい。このため、第２のスペースＳ２を通る外気に触れる延出部５３の表面積が大きく確保され得る。これにより、バスバー２３と、当該バスバー２３に接続されたセル２１とが、より効率的に冷却されることができる。さらに、ネジ２７を延出部５３のネジ孔５４に安定的に取り付けることができる。

第１のカバー２４の外周縁６５と、第１の開口６４が設けられる第２の壁６１とが、略同一平面を形成する。これにより、例えば、樹脂材料によって第１のカバー２４を真空成形した後に、外周縁６５の周りに形成された余計な部分を切り離す外形加工と、第２の壁６１に第１の開口６４を形成する穴加工とが、容易に行われ得る。さらに、第１のカバー２４が容易に保持され、信頼性が向上し得る。

バスバー２３が、筐体１１の第２のケース部材１６に保持される。これにより、バスバー２３が保持された第２のケース部材１６を、複数のセル２１を収容する第１のケース部材１５に取り付けることで、セル２１の正極端子３７及び負極端子３８と、対応するバスバー２３と、が接続され得る。さらに、バスバー２３が第１の収容部３３に落下したり、落下したバスバー２３によってセル２１に短絡が生じたりすることが抑制される。これにより、電池モジュール１０の組み立てがさらに容易になり得る。

第２のカバー２６と基板２５との間に、第３のスペースＳ３が形成される。当該第３のスペースＳ３を、例えば空気が循環することにより、電池モジュール１０が、より効率的に冷却されることができる。さらに、第３のスペースＳ３が設けられることで、第２のカバー２６の第３の壁８１が、基板２５に実装された種々の電子部品に干渉することが抑制される。このため、第２のカバー２６が基板２５の上に安定的に支持され、ネジ止めのような作業が安定的に行われ得る。

第２のカバー２６は、基板２５に向って狭まる凹部８２を有する。凹部８２によって、ネジ２７が基板２５の挿通孔７５に向かって導かれる。これにより、ネジ２７が容易に挿通孔７５に通されることができる。

凹部８２が、ネジ２７の頭部２７ａを支持する。第２のカバー２６が基板２５から離された場合であっても、複数のネジ２７は落下せずに凹部８２に支持される。言い換えると、一つの第２のカバー２６が、複数のネジ２７を保持できる。これにより、ネジ２７が落下することが抑制される。さらに、全てのネジ２７がバスバー２３のネジ孔５４から外された状態で第２のカバー２６が持ち上げられることで、全てのネジ２７が一度に基板２５の挿通孔７５から外され得る。

第２のカバー２６は、第３の壁８１の一部が曲げられたタブ８５のスリット８７に、基板２５の角部２５ａが挿入されることで、基板２５に取り付けられる。これにより、第２のカバー２６が容易に基板２５に取り付けられる。タブ８５は、弾性を有する第２のカバー２６の一部であるため、安価且つ容易に形成されるとともに、寸法の誤差による影響を抑制し得る。

さらに、第２のカバー２６に基板２５が予め取り付けられることで、基板２５及び第２のカバー２６が一つの部品（モジュール）として扱われ得る。このため、電池モジュール１０の組み立てが容易になる。

第１のスペースＳ１に、セル２１のガス排出弁３９が面する。これにより、セル２１の内部の圧力が上昇した場合、ガス排出弁３９から噴出したガスが第１のスペースＳ１に逃げる。これにより、例えば、筐体１１の破損が抑制され得る。

第１のカバー２４は、樹脂によって形成された成形品である。このため、例えば、電池モジュール１０の組立時及びメンテナンス時に、容易に取り扱うことができる。

以下に、第２の実施の形態について、図９を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

図９は、第２の実施の形態に係る電池モジュール１０の一部を示す断面図である。図９に示すように、第２の実施形態において、第１のカバー２４は、立壁６２及び周部６３を有さず、平坦な第２の壁６１を有する。

第２の実施形態のバスバー２３は、第１のカバー２４と、例えばインサート成形によって一体に形成される。すなわち、バスバー２３は、第１のカバー２４に保持される。なお、バスバー２３は、溶着のような他の手段によって、第１のカバー２４に保持されても良い。

バスバー２３の延出部５３の基部５３ａは、第２の壁６１を貫通する。言い換えると、延出部５３の基部５３ａは、第２の壁６１を通り抜ける。第２壁６１の、延出部５３の基部５３ａが通り抜ける部分は、第１の挿通部の一例である。

第２の実施形態の通気口７１は、第１のスペースＳ１と、第２のスペースＳ２と、第３のスペースＳ３と、に通じる。このため、外気が、通気口７１を通って、第１乃至第３のスペースＳ１，Ｓ２，Ｓ３にそれぞれ流入する。

第２のスペースＳ２に流入した外気は、バスバー２３の延出部５３の基部５３ａの一部と、端部５３ｂとを冷却する。当該外気は、バスバー２３を介して、当該バスバー２３に接続されたセル２１を冷却する。第３のスペースＳ３に流入した外気は、基板２５を冷却する。

第２の実施形態の第２のカバー２６の凹部８４は、底部１０１と、傾斜部１０２と、を有する。底部１０１は、第３の壁８１よりも基板２５に近い。第２の開口８３は、底部１０１に設けられる。底部１０１は、ネジ２７の頭部２７ａを支持する。傾斜部１０２は、第３の壁８１と底部１０１とをつなぐ。傾斜部１０２は、基板２５に向かって狭まる。

第２の実施形態の電池モジュール１０によれば、バスバー２３が、第１のカバー２４に保持される。バスバー２３を保持する第１のカバー２４が第２のケース部材１６に支持されることで、バスバー２３の接続部５１は、セル２１の正極端子３７及び負極端子３８に接続される。さらに、バスバー２３が、第１のカバー２４から落下することが抑制される。これにより、電池モジュール１０の組み立てがより容易にされ得る。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第１の部材が、複数のセルの端子間を接続するバスバーの接続部を覆う。これにより、電池モジュールの組み立てが容易に行われ得る。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態において、バスバー２３の延出部５３は、第１のカバー２４の第１の開口６４を通過する。しかし、延出部５３はこれに限らず、第１の開口６４が設けられた第２の壁６１よりも、バスバー２３の接続部５１に近い位置にあって良い。この場合、例えば、導電性の部材が第１の開口６４を通り、当該導電性の部材によって、基板２５と延出部５３とが電気的に接続される。

１０…電池モジュール、１１…筐体、２１…セル、２３…バスバー、２４…第１のカバー、２５…基板、２５ａ…角部、２６…第２のカバー、２７…ネジ、２７ａ…頭部、３７…正極端子、３８…負極端子、３９…ガス排出弁、５１…接続部、５３…延出部、６１…第２の壁、６４…第１の開口、６５…外周縁、７１…通気口、８１…第３の壁、８２…凹部、８３…第２の開口、８５…タブ、８７…スリット、Ｓ１…第１のスペース、Ｓ２…第２のスペース、Ｓ３…第３のスペース、Ｗ…幅。

Claims (13)

1. 筐体と、
   並んで前記筐体に収容され、端子を有する複数のセルと、
   前記セルの前記端子を他の前記セルの前記端子に電気的に接続する第１の接続部と、第２の接続部と、を有する複数のバスバーと、
   前記筐体に支持されて前記複数のバスバーの前記第１の接続部を覆うとともに、前記複数のバスバーの前記第２の接続部を露出させる、絶縁性の第１の部材と、
   前記複数のバスバーの前記第１の接続部との間に前記第１の部材が位置するように配置され、前記第２の接続部に電気的に接続される基板と、
   を具備する電池モジュール。
2. 前記基板及び前記第１の部材の間と、前記複数のセル及び前記第１の部材の間と、の少なくとも一方に、前記バスバーの少なくとも一部が位置する第１の隙間が形成される、請求項１の電池モジュール。
3. 前記筐体は、前記第１の隙間を前記筐体の外部に連通させる通気口を有する、請求項２の電池モジュール。
4. 前記基板と前記複数のバスバーの前記第２の接続部とを電気的に接続する複数の結合具 をさらに具備し、
   前記第２の接続部の幅は、当該第２の接続部を前記基板に接続する前記結合具の端部の径よりも大きい、請求項３の電池モジュール。
5. 前記第１の部材は、外周縁と、第１の壁部と、前記第１の壁部に設けられるとともに前記バスバーの前記第２の接続部を露出させる第１の挿通部と、を有し、前記外周縁と前記第１の壁部とが略同一平面に位置する、請求項４の電池モジュール。
6. 前記複数のバスバーは、前記筐体に保持される、
   請求項５の電池モジュール。
7. 前記複数のバスバーは、前記第１の部材に保持される、請求項５の電池モジュール。
8. 前記第１の部材との間に前記基板が位置するように配置されて、前記基板を覆う第２の部材をさらに具備し、
   前記第２の部材と前記基板との間に第２の隙間が形成される、
   請求項５の電池モジュール。
9. 前記第２の部材は、前記基板に面する第２の壁部と、前記第２の壁部に設けられるとともに前記基板に向かって狭まる複数の凹部と、前記複数の凹部に設けられるとともに前記複数の結合具が通る複数の第２の挿通部と、を有する、請求項８の電池モジュール。
10. 前記複数の凹部が、前記第２の挿通部を通る前記結合具の前記端部を支持する、請求項９の電池モジュール。
11. 前記第２の部材は、前記第２の壁部の一部が曲げられた折曲部と、当該折曲部に設けられた第３の開口部と、を有し、前記第３の開口部に前記基板の一部が挿入されることで前記基板に取り付けられる、請求項１０の電池モジュール。
12. 前記第１の隙間は、少なくとも複数のセルと前記第１の部材と、の間に設けられ、
    前記複数のセルは、前記第１の隙間に面するガス排出部を有する、
    請求項１の電池モジュール。
13. 前記第１のカバーは、樹脂によって形成された成形品である、請求項１の電池モジュール。