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技術 電池モジュール

出願人 株式会社豊田自動織機
発明者 中條祐貴加藤崇行植田浩生
出願日 2016年9月14日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-179518
公開日 2018年3月22日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-045858
状態 特許登録済
技術分野 電池及び電池容器の装着・懸架
主要キーワード 最大圧縮量 最大膨張量 サーミスタ温度計 ボルトガイド 弾性体側 拘束荷重 略半円筒状 ゴムスポンジ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月22日)のものです。
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図面 (10)

課題

電池セルに対して温度センサ押さえられた状態をより適切に維持可能な電池モジュールを提供する。

解決手段

一実施形態の電池モジュール1は、エンドプレート4Aと配列体3との間に配置された弾性体6と、電池セル7に載置され、電池セル7の温度を検出するサーミスタ18と、エンドプレート4A,4Bの少なくとも一方に対して固定されるバスバーカバー8の下面8aに設けられ、サーミスタ18を電池セル7に対して押さえるコイルバネ21と、を備え、初期状態において、コイルバネ21の弾性体6側の端部21aは、サーミスタ18の弾性体6側の端部18bよりも弾性体6側に位置しており、コイルバネ21の端部21aからサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aまでの距離d4は、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によってコイルバネ21に対して弾性体6側に移動する移動量dxよりも大きい。

概要

背景

従来、複数の電池セルを一方向に配列してなる配列体を有する電池モジュールが知られている。例えば特許文献1には、電池セルの上面にサーミスタ温度計等の温度センサが載置された電池モジュールが開示されている。上記電池モジュールでは、配列体の上面を覆うカバーに、電池セルの上面に対して温度センサを押さえる押さえ部が設けられている。電池セルの配列方向における配列体の一方側には、複数の電池セルの膨張を吸収する弾性体が配置されている。このため、複数の電池セルが膨張すると、弾性体によって電池セルの膨張が吸収され、複数の電池セルは弾性体側に移動する。その結果、温度センサに対する押さえ部の相対位置が変化する。

上記電池モジュールでは、このような相対位置の変化が生じた場合にも、押さえ部によって電池セルに対して温度センサが押さえられた状態が維持されるように、以下の構成が採用されている。すなわち、温度センサにおける弾性体の反対側の端から押さえ部までの距離が、温度センサが複数の電池セルの膨張によって弾性体側に移動する移動量よりも大きくなるように設定されている。

概要

電池セルに対して温度センサが押さえられた状態をより適切に維持可能な電池モジュールを提供する。一実施形態の電池モジュール1は、エンドプレート4Aと配列体3との間に配置された弾性体6と、電池セル7に載置され、電池セル7の温度を検出するサーミスタ18と、エンドプレート4A,4Bの少なくとも一方に対して固定されるバスバーカバー8の下面8aに設けられ、サーミスタ18を電池セル7に対して押さえるコイルバネ21と、を備え、初期状態において、コイルバネ21の弾性体6側の端部21aは、サーミスタ18の弾性体6側の端部18bよりも弾性体6側に位置しており、コイルバネ21の端部21aからサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aまでの距離d4は、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によってコイルバネ21に対して弾性体6側に移動する移動量dxよりも大きい。

目的

本発明は、電池セルに対して温度センサが押さえられた状態を適切に維持可能な電池モジュールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の電池セルを配列してなる配列体と、前記配列体を前記電池セルの配列方向に挟む第1挟持部及び第2挟持部と、前記第1挟持部と前記配列体との間に配置され、前記電池セルの膨張を吸収する弾性体と、少なくとも一つの前記電池セルの一面に載置され、前記電池セルの温度を検出する温度センサと、前記第1挟持部及び前記第2挟持部の少なくとも一方に対して固定され、前記電池セルの前記一面に対向するように配置されるカバーと、前記カバーの前記電池セルに対向する面に設けられ、前記温度センサを前記電池セルに対して押さえる押さえ部と、を備え、前記電池セルが膨張する前の状態において、前記押さえ部の前記弾性体側の端部は、前記温度センサの前記弾性体側の端部よりも前記弾性体側に位置しており、前記押さえ部の前記弾性体側の端部から前記温度センサの前記第2挟持部側の端部までの距離は、前記温度センサが前記複数の電池セルの膨張によって前記押さえ部に対して前記弾性体側に相対的に移動する移動量よりも大きくなるように設定されている、電池モジュール

請求項2

前記押さえ部は、前記配列方向に沿った巻径が前記配列方向に交差する方向に沿った巻径よりも大きいコイルバネである、請求項1に記載の電池モジュール。

請求項3

前記押さえ部は、前記配列方向に沿って延在する板バネである、請求項1に記載の電池モジュール。

請求項4

前記電池セルが膨張する前の状態において、前記押さえ部の前記第2挟持部側の端部は、前記配列方向に直交する方向から見て、前記温度センサの前記第2挟持部側の端部と同位置、又は前記温度センサの前記第2挟持部側の端部よりも前記第2挟持部側に位置しており、前記押さえ部の前記弾性体側の端部から前記温度センサの前記弾性体側の端部までの距離は、前記温度センサが前記複数の電池セルの膨張によって前記押さえ部に対して前記弾性体側に相対的に移動する移動量と同一、又は該移動量よりも大きくなるように設定されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電池モジュール。

請求項5

二以上の前記電池セルの各々の前記一面に、二以上の前記温度センサが前記配列方向から見て互いに重なるように載置されており、前記押さえ部は、前記二以上の温度センサに跨るように前記配列方向に延在し、前記二以上の温度センサを前記二以上の電池セルに対して押さえる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電池モジュール。

技術分野

0001

本発明は、電池モジュールに関する。

背景技術

0002

従来、複数の電池セルを一方向に配列してなる配列体を有する電池モジュールが知られている。例えば特許文献1には、電池セルの上面にサーミスタ温度計等の温度センサが載置された電池モジュールが開示されている。上記電池モジュールでは、配列体の上面を覆うカバーに、電池セルの上面に対して温度センサを押さえる押さえ部が設けられている。電池セルの配列方向における配列体の一方側には、複数の電池セルの膨張を吸収する弾性体が配置されている。このため、複数の電池セルが膨張すると、弾性体によって電池セルの膨張が吸収され、複数の電池セルは弾性体側に移動する。その結果、温度センサに対する押さえ部の相対位置が変化する。

0003

上記電池モジュールでは、このような相対位置の変化が生じた場合にも、押さえ部によって電池セルに対して温度センサが押さえられた状態が維持されるように、以下の構成が採用されている。すなわち、温度センサにおける弾性体の反対側の端から押さえ部までの距離が、温度センサが複数の電池セルの膨張によって弾性体側に移動する移動量よりも大きくなるように設定されている。

先行技術

0004

特開2016−122575号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記電池モジュールの構成によれば、電池セルの膨張による温度センサの移動をある程度許容することができる。しかしながら、例えば電池セルの膨張量が大きく、電池セルの膨張に伴う温度センサの移動量が、電池セルの配列方向における温度センサの幅よりも大きくなる場合も考えられる。このような場合、上記構成では、押さえ部が温度センサから外れてしまい、電池セルに対して温度センサが押さえられた状態を維持できないおそれがある。

0006

そこで、本発明は、電池セルに対して温度センサが押さえられた状態を適切に維持可能な電池モジュール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

0007

本発明の一側面に係る電池モジュールは、複数の電池セルを配列してなる配列体と、配列体を電池セルの配列方向に挟む第1挟持部及び第2挟持部と、第1挟持部と配列体との間に配置され、電池セルの膨張を吸収する弾性体と、少なくとも一つの電池セルの一面に載置され、電池セルの温度を検出する温度センサと、第1挟持部及び第2挟持部の少なくとも一方に対して固定され、電池セルの一面に対向するように配置されるカバーと、カバーの電池セルに対向する面に設けられ、温度センサを電池セルに対して押さえる押さえ部と、を備え、電池セルが膨張する前の状態において、押さえ部の弾性体側の端部は、温度センサの弾性体側の端部よりも弾性体側に位置しており、押さえ部の弾性体側の端部から温度センサの第2挟持部側の端部までの距離は、温度センサが複数の電池セルの膨張によって押さえ部に対して弾性体側に移動する移動量よりも大きくなるように設定されている。

0008

上記電池モジュールにおいては、複数の電池セルが膨張すると、弾性体によって電池セルの膨張が吸収されることにより、複数の電池セルは弾性体側に移動する。これに伴い、電池セルの一面に載置された温度センサも弾性体側に移動する。一方、カバーは第1挟持部及び第2挟持部の少なくとも一方に対して固定されているため、カバーに設けられた押さえ部は、電池セルが膨張しても弾性体側に移動しない。このため、複数の電池セルの膨張によって、温度センサは、押さえ部に対して、弾性体側に相対的に移動することになる。そこで、上記電池モジュールでは、電池セルが膨張する前の状態において、押さえ部の弾性体側の端部は、温度センサの弾性体側の端部よりも弾性体側に位置しており、温度センサの弾性体側の端部から押さえ部の第2挟持部側の端部までの距離は、温度センサが複数の電池セルの膨張によって押さえ部に対して弾性体側に移動する移動量よりも大きくなるように設定されている。このように温度センサと押さえ部とが配置されることにより、仮に押さえ部に対する温度センサの移動量が温度センサの配列方向における幅よりも大きくなるような場合にも、温度センサが電池セルに対して押さえられた状態を適切に維持することが可能となる。

0009

上記電池モジュールでは、押さえ部は、配列方向に沿った巻径が配列方向に交差する方向に沿った巻径よりも大きいコイルバネであってもよい。このように配列方向に沿った巻径が大きくされた楕円形状のコイルバネによれば、電池セルの膨張前後において、温度センサを電池セルに対して適切に押さえることができる。

0010

上記電池モジュールでは、押さえ部は、配列方向に沿って延在する板バネであってもよい。このような板バネによれば、電池セルの膨張前後において、温度センサを電池セルに対して適切に押さえることができる。

0011

上記電池モジュールでは、電池セルが膨張する前の状態において、押さえ部の第2挟持部側の端部は、配列方向に直交する方向から見て、温度センサの第2挟持部側の端部と同位置、又は温度センサの第2挟持部側の端部よりも第2挟持部側に位置しており、押さえ部の弾性体側の端部から温度センサの弾性体側の端部までの距離は、温度センサが複数の電池セルの膨張によって押さえ部に対して弾性体側に移動する移動量と同一、又は該移動量よりも大きくなるように設定されていてもよい。このように構成された押さえ部によれば、電池セルの膨張前後において、温度センサの配列方向に沿った全域を満遍なく電池セルに対して押さえることができる。

0012

上記電池モジュールでは、二以上の電池セルの各々の一面に、二以上の温度センサが配列方向から見て互いに重なるように載置されており、押さえ部は、二以上の温度センサに跨るように配列方向に延在し、二以上の温度センサを二以上の電池セルに対して押さえてもよい。上記構成によれば、二以上の温度センサを一の押さえ部によって押さえることができる。これにより、温度センサを二以上の電池セルに設ける場合において、押さえ部の部品点数を削減し、上記電池モジュールの構成を単純化することができる。

発明の効果

0013

本発明によれば、電池セルに対して温度センサが押さえられた状態をより適切に維持可能な電池モジュールを提供することができる。

図面の簡単な説明

0014

第1実施形態の電池モジュールの外観を示す分解斜視図である。
図1に示す電池モジュールのバスバーカバーを除く部分の平面図である。
図1に示す電池ユニット及びバスバーカバーを示す側面図である。
図3部分拡大図である。
比較例の電池モジュールにおいて、電池セルの膨張によりサーミスタが押さえ部に対して移動する様子を示す概略図である。
図1に示す電池モジュールにおいて、電池セルの膨張によりサーミスタが押さえ部に対して移動する様子を示す概略図である。
第2実施形態の電池モジュールにおける押さえ部の構成を示す概略図である。
第3実施形態の電池モジュールにおいて、電池セルの膨張によりサーミスタが押さえ部に対して移動する様子を示す概略図である。
第4実施形態の電池モジュールにおいて、電池セルの膨張によりサーミスタが押さえ部に対して移動する様子を示す概略図である。

実施例

0015

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

0016

[第1実施形態]

0017

図1は、本実施形態に係る電池モジュール1を示す分解斜視図である。図2は、電池モジュール1の一部を示す平面図である。図1及び図2に示すように、電池モジュール1は、複数の電池ユニット2(ここでは7つ)を配列してなる配列体3を有する。電池ユニット2の配列方向Xにおける配列体3の両側には、配列体3を配列方向Xに挟むように、一対の断面L字状のエンドプレート4A,4B(第1挟持部材,第2挟持部材)が配置されている。配列体3のエンドプレート4A側の端部には中間プレート5が配置されている。エンドプレート4A,4B、及び中間プレート5は、例えば剛性が高い金属(例えば鉄)によって矩形の板状に形成されている。中間プレート5とエンドプレート4Aとの間には、弾性体6が配置されている。

0018

エンドプレート4A,4B、中間プレート5、及び各電池ユニット2のセルホルダ9(後述)には、ボルトBが挿通されている。ボルトBは、電池モジュール1の上下に2つずつ配置されている。ボルトBは、エンドプレート4Bからエンドプレート4Aに向けて挿通され、エンドプレート4A側でナットNに螺合されている。これにより、各電池ユニット2が挟持されている。また、各電池ユニット2の電池セル7(後述)及び弾性体6には、ナットNの締結力によって、配列方向Xに所定の拘束荷重が付加される。

0019

弾性体6は、電池セル7の膨張を吸収するための部材である。弾性体6は、各電池ユニット2の電池セル7が膨張した場合に、拘束荷重によって、電池セル7、エンドプレート4A,4B、及び拘束部材(ボルトB及びナットN)の破損を防止する目的で用いられる。弾性体6は、電池セル7と同じ高さ位置に配置されている。弾性体6は、例えばウレタン製のゴムスポンジによって矩形の板状に形成されている。弾性体6の他の形成材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴムシリコンゴム等が挙げられる。ただし、弾性体6は、上述のようなゴム部材に限られない。弾性体6は、電池セル7の膨張を吸収して変形可能なものであれば何でもよく、例えばバネ等であってもよい。

0020

配列体3の上部には、電池セル7の一面(後述するケース10の上面10a)に対向するように、バスバーカバー8が配置されている。バスバーカバー8の上面には、電池モジュール1に関する各種制御を行うコントローラ(不図示)等が配置される場合がある。また、バスバーカバー8は、エンドプレート4A,4Bの少なくとも一方に取り付けられている。或いは、バスバーカバー8は、他の部材(例えば中間プレート5等)を介して間接的にエンドプレート4A,4Bに対して固定されてもよい。

0021

図3は、電池ユニット2及びバスバーカバー8を示す側面図である。図4は、図3の部分拡大図である。図3に示すように、電池ユニット2は、電池セル7と、電池セル7を保持するセルホルダ9とを有する。電池セル7は、例えば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。電池セル7は、非水系の電解液注入されたケース10内に電極組立体を収容して構成されている。電極組立体は、正極、負極、及びセパレータを所定の順序で積層したものである。一例として、袋状のセパレータ内シート状の正極が収容されており、正極が収容された袋状のセパレータとシート状の負極とが交互に積層されている。

0022

ケース10の上面10aには、正極端子11及び負極端子12が取り付けられている。正極端子11は、正極シート電気的に接続されている。負極端子12は、負極シートと電気的に接続されている。なお、ケース10内には、電解液(図示せず)が充填されている。隣り合う2つの電池セル7は、正極端子11及び負極端子12が互いに逆向きとなるように配置されている。そして、隣り合う2つの電池セル7間において、正極端子11と負極端子12とがバスバー13(図1及び図2参照)を介して接続されている。

0023

セルホルダ9は、樹脂により一体成形された枠体状の部材である。セルホルダ9は、電池セル7を取り囲むように収容する枠体部14を有する。枠体部14の上部には、それぞれボルトBが挿通される挿通孔15aを有する2つのボルトガイド部15が設けられている。枠体部14の下部には、それぞれボルトBが挿通される挿通孔16aを有する2つのボルトガイド部16が設けられている。一方のボルトガイド部15における他方のボルトガイド部15に対向する面には、断面L字状の壁部17が突設されている。

0024

電池モジュール1は、電池セル7の温度を検出する複数(ここでは2つ)のサーミスタ18(温度センサ)を備える。図1及び図2を示すように、本実施形態では一例として、これらのサーミスタ18は、複数の電池セル7のうち、エンドプレート4Bからエンドプレート4Aに向かう方向に3番目及び5番目の電池セル7A,7Bの一面(ケース10の上面10a)に載置されている。各サーミスタ18は、例えばケース10の上面10aに両面テープ張り付けられている。サーミスタ18は、セルホルダ9に設けられたボルトガイド部15及び壁部17により形成される空間に収容されている。

0025

サーミスタ18は、特に図示しないが、温度に応じて電気抵抗が変化するサーミスタ素子と、サーミスタ素子を収容するサーミスタケースとを有する。サーミスタケースの寸法は、例えば規格等によって定められている。サーミスタ素子には、信号線19が接続されている。信号線19は、接続端子20を介してコントローラ(不図示)と接続されている。サーミスタ18の検出信号は、信号線19及び接続端子20を介してコントローラに送信される。

0026

バスバーカバー8は、配列体3の上面を覆うように配置されている。本実施形態では一例として、バスバーカバー8は、エンドプレート4B及び中間プレート5に固定されている。バスバーカバー8の下面8a(電池セルに対向する面)には、サーミスタ18を電池セル7A,7Bに対して押さえる2つのコイルバネ21(押さえ部)が設けられている。コイルバネ21によってサーミスタ18を電池セル7に対して押さえることにより、サーミスタ18による電池セル7の温度検知の精度を高めることができる。

0027

電池モジュール1では、電池セル7の充放電の繰り返し又は電池セル7の劣化に伴って電池セル7が膨張する。配列体3の一方側はエンドプレート4Bに直接固定されているが、配列体3の他方側は中間プレート5及び弾性体6を介してエンドプレート4Aに固定されている。このため、電池セル7が膨張すると、当該電池セル7よりも弾性体6側に位置する電池セル7が弾性体6側に移動し、弾性体6が潰れる。つまり、各電池セル7は、弾性体6側に膨張移動することになる。なお、このとき、各電池セル7の膨張量はほぼ等しい。このため、弾性体6に近い電池セル7ほど、弾性体6側への移動量が大きくなる。従って、電池セル7Bの移動量は、電池セル7Aの移動量よりも大きい。なお、電池セル7の膨張量は、電極組立体(前述)を構成する正極シート及び負極シートの材料、電解質の材料、ケース10(前述)の材料及び寸法等によって定まる。また、電池セル7において許容可能な最大膨張量は、弾性体6の材料及び最大圧縮量等によって定まる。なお、各電池セル7の膨張による電池セル7A,7Bの移動量(すなわち、各電池セル7A,7Bに載置されたサーミスタ18のコイルバネ21に対する相対的な移動量)は、予め実験により測定されてもよいし、上述のように定まる電池セル7の膨張量に基づいて所定の計算を実行することにより算出されてもよい。

0028

図5は、比較例の電池モジュール100において、電池セル7の膨張によりサーミスタ18がコイルバネ101に対して移動する様子を示す概略図である。図5の(a)は、初期状態(電池セル7の膨張前の状態)における各部材の配置を示しており、図5の(b)は、電池セル7の膨張後における各部材の配置を示している。コイルバネ101は、断面円形をなしている。すなわち、コイルバネ101の配列方向Xに沿った巻径は、コイルバネ101の配列方向Xに交差する幅方向Y(一の電池セル7の正極端子11と負極端子12とが対向する方向)に沿った巻径と等しい。また、コイルバネ101は、バスバーカバー8の下面8aに設けられた断面円柱状の突起102を取り囲むように組み付けられている。

0029

図5の(a)に示すように、初期状態(電池セル7の膨張前の状態)において、電池セル7の膨張によってサーミスタ18が弾性体6側に移動することを見込んで、コイルバネ101及び突起102は、サーミスタ18の弾性体6側端部に対応する位置に配置されている。これにより、サーミスタ18がコイルバネ101に対して弾性体6側にある程度移動しても、コイルバネ101によってサーミスタ18が押さえられる状態を維持することができる。

0030

しかしながら、図5の(b)に示すように、コイルバネ101に対するサーミスタ18の弾性体6側への移動量が配列方向Xにおけるサーミスタ18の幅d1以上である場合が考えられる。このような場合、上記のような初期配置を採用したとしても、コイルバネ101は、サーミスタ18の上面から離れてしまう。このようにコイルバネ101がサーミスタ18の上面から離れてしまうと、サーミスタ18により電池セル7の温度検知を精度良く実施することが困難となるおそれがある。また、サーミスタ18を電池セル7の上面に固定している両面テープの粘着力が弱まった場合に、サーミスタ18が電池セル7の上面から離れてしまうおそれもある。

0031

一方、図6は、電池モジュール1において、電池セル7の膨張によりサーミスタ18がコイルバネ21に対して移動する様子を示す概略図である。図6の(a)は、初期状態(電池セル7の膨張前の状態)における各部材の配置を示しており、図6の(b)は、電池セル7の膨張後における各部材の配置を示している。図6の(a)に示すように、電池モジュール1では、コイルバネ21の配列方向Xに沿った巻径d2は、コイルバネ21の配列方向Xに交差する幅方向Yに沿った巻径d3(図4参照)よりも大きくされている。各コイルバネ21は、バスバーカバー8の下面8aに設けられた突起22を取り囲むように組み付けられている。突起22は、例えば配列方向Xに沿った径の方が幅方向Yに沿った径よりも大きい断面楕円形の楕円柱状をなしており、サーミスタ18の手前まで延びている。コイルバネ21は、サーミスタ18側に付勢し、サーミスタ18を上から押さえつける。コイルバネ21の一端は、バスバーカバー8の下面8aに接触し、コイルバネ21の他端は、サーミスタ18の上面に接触している。

0032

さらに、図6の(a)に示すように、電池モジュール1では、初期状態において、コイルバネ21の弾性体6側の端部21aは、サーミスタ18の弾性体6側の端部18bよりも弾性体6側に位置している。また、コイルバネ21の弾性体6側の端部21aからサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aまでの距離d4は、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によってコイルバネ21に対して弾性体6側に移動する移動量dxよりも大きくなるように設定されている。初期状態において、このようにサーミスタ18、コイルバネ21、及び突起22が配置されることにより、仮にコイルバネ21及び突起22に対するサーミスタ18の移動量dxがサーミスタ18の配列方向Xにおける幅d1よりも大きくなるような場合にも、サーミスタ18が電池セル7に対して押さえられた状態を適切に維持することが可能となる(図6の(b)参照)。

0033

また、上記のように配列方向Xに沿った巻径d2が幅方向Yに沿った巻径d3よりも大きくされた楕円形状のコイルバネ21によれば、電池セル7の膨張前後において、サーミスタ18を電池セル7に対して適切に押さえることができる。

0034

また、バスバーカバー8の下面8aには突起22が設けられ、サーミスタ18を電池セル7に対して押さえるコイルバネ21が突起22を取り囲むように組み付けられる。従って、各電池セル7の膨張に追従してサーミスタ18が弾性体6側に移動する際に、コイルバネ21は曲がるが、コイルバネ21は突起22に当たって支持されるため、コイルバネ21が折れることを防止できる。

0035

なお、楕円形状のコイルバネ21の代わりに、通常の円形状のコイルバネが用いられてもよい。この場合、コイルバネの巻径は、サーミスタ18の移動量の大きさに応じて設定され、コイルバネの弾性体6側の端部からサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部までの距離が、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によってコイルバネに対して弾性体6側に相対的に移動する移動量dxよりも大きくなるように設定されればよい。ただし、図2及び図4等に示すように、ボルトガイド部15等と干渉するおそれがあるため、幅方向Yに沿ったコイルバネの巻径をあまり大きくすることができない場合がある。このように、幅方向Yに沿ったコイルバネの巻径をあまり大きくできない場合、上述した楕円形状のコイルバネ21を用いるのが好適である。

0036

また、コイルバネ21の一端は、バスバーカバー8の下面8a及び突起22の基端部等に係止されてもよい。この場合、コイルバネ21の一端がバスバーカバー8の下面8a及び突起22の基端部等に引っ掛かるため、コイルバネ21がバスバーカバー8から外れにくくなる。従って、コイルバネ21をバスバーカバー8に組み付ける際に、コイルバネ21の落下を防止することができる。

0037

[第2実施形態]
図7は、第2実施形態の電池モジュール1Aにおける押さえ部の構成を示す概略図である。図7の(b)は、図7の(a)のb−b線に沿った断面図である。図7に示すように、電池モジュール1Aは、コイルバネ21及び突起22の代わりに、サーミスタ18を押さえる部分が配列方向Xに沿って延在する板バネ121を備える点で、電池モジュール1と相違する。また、電池モジュール1Aは、バスバーカバー8の代わりに、溝部8bとフランジ部8cとを有するバスバーカバー8Aを備える点で、電池モジュール1と相違する。

0038

図7に示すように、本実施形態では一例として、板バネ121は、配列方向Xから見て下方に突き出すように湾曲する略半円筒状の湾曲部122と、湾曲部122の幅方向Yにおける両端部に接続され幅方向Yに沿って外側に延在する一対のフランジ部123とを備える。溝部8bは、バスバーカバー8Aの下面8a側において、配列方向Xに延在するように設けられている。フランジ部8cは、溝部8bの開口端部の幅方向Yにおける両端部から内側に突出している。板バネ121のフランジ部123は、フランジ部8cと溝部8bとの間の空間に嵌め込まれている。これにより、板バネ121は、バスバーカバー8Aに取り付けられている。また、第1実施形態(図6)と同様に、板バネ121の弾性体6側の端部121bからサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aまでの距離は、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によって板バネ121に対して弾性体6側に移動する移動量よりも大きくなるように設定されている。

0039

湾曲部122の幅方向Yにおける中央部分は、サーミスタ18の上面に当接しており、サーミスタ18の上面には、湾曲部122により下方向の弾性力が加えられる。これにより、サーミスタ18は、板バネ121によって電池セル7に対して押さえられる。従って、このような板バネ121によれば、電池セル7の膨張前後において、サーミスタ18を電池セル7に対して適切に押さえることができる。

0040

[第3実施形態]
図8は、第3実施形態の電池モジュール1Bにおいて、電池セル7の膨張によりサーミスタ18が押さえ部に対して移動する様子を示す概略図である。図8の(a)は、初期状態(電池セル7の膨張前の状態)における各部材の配置を示しており、図8の(b)は、電池セル7の膨張後における各部材の配置を示している。電池モジュール1Bは、板バネ121の代わりに板バネ221が設けられている点で、第2実施形態の電池モジュール1Aと相違する。なお、板バネ221を構成する各部の構成及び板バネ221がバスバーカバー8Aの下面8aに取り付けられる構成は、第2実施形態と同様である。また、第3実施形態において、押さえ部は必ずしも板バネでなくともよく、例えば電池モジュール1のコイルバネ21と同様の構成を有するコイルバネが押さえ部として設けられてもよい。

0041

図8の(a)に示すように、電池モジュール1Bでは、初期状態において、板バネ221のエンドプレート4B側の端部221aは、配列方向Xと直交する方向(幅方向Y又は高さ方向Z)から見て、サーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aと同位置に位置している。これにより、初期状態において、板バネ221によってサーミスタ18の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7に対して押さえることができる。

0042

また、初期状態において、板バネ221の弾性体6側の端部221bからサーミスタ18の弾性体6側の端部18bまでの距離d5は、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によって板バネ221に対して弾性体6側に相対的に移動する移動量と同一になるように設定されている。これにより、電池セル7の膨張後において、板バネ221の弾性体6側の端部221bは、幅方向Y又は高さ方向Zから見て、サーミスタ18の弾性体6側の端部18bと同位置となっている。従って、電池セル7の膨張後においても、板バネ221によってサーミスタ18の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7に対して押さえることができる。

0043

このように、電池モジュール1Bによれば、電池セル7の膨張前後において、サーミスタ18の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7に対して押さえることができる。なお、初期状態において、板バネ221のエンドプレート4B側の端部221aは、幅方向Y又は高さ方向Zから見て、サーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aよりもエンドプレート4B側に位置するように配置されてもよい。また、初期状態において、板バネ221の弾性体6側の端部221bからサーミスタ18の弾性体6側の端部18bまでの距離d5は、サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によって板バネ221に対して弾性体6側に相対的に移動する移動量よりも大きくなるように設定されてもよい。このように板バネ221の配置及び配列方向Xにおける幅に余裕を持たせることで、電池セル7の膨張量等に誤差が生じた場合であっても、電池セル7の膨張前後において、より確実にサーミスタ18の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7に対して押さえることができる。

0044

[第4実施形態]
図9は、第4実施形態の電池モジュール1Cにおいて、電池セル7の膨張によりサーミスタ18が押さえ部に対して移動する様子を示す概略図である。図9の(a)は、初期状態(電池セル7の膨張前の状態)における各部材の配置を示しており、図9の(b)は、電池セル7の膨張後における各部材の配置を示している。電池モジュール1Cは、板バネ121の代わりに板バネ321が設けられている点で、第2実施形態の電池モジュール1Aと相違する。なお、板バネ321を構成する各部の構成及び板バネ321がバスバーカバー8Aの下面8aに取り付けられる構成は、第2実施形態と同様である。また、第4実施形態において、押さえ部は必ずしも板バネでなくともよく、例えば電池モジュール1のコイルバネ21と同様の構成を有するコイルバネが押さえ部として設けられてもよい。

0045

電池モジュール1Cでは、第1実施形態の構成と同様に、二以上(ここでは2つ)の電池セル7A,7Bの各々の上面に、二以上(ここでは2つ)のサーミスタ18が配列方向Xから見て互いに重なるように載置されている(図2参照)。また、図9に示すように、板バネ321は、2つのサーミスタ18に跨るように配列方向Xに延在しており、2つのサーミスタ18を電池セル7A,7Bに対して押さえている。この構成によれば、二以上のサーミスタ18を一の板バネ321によって押さえることができる。これにより、サーミスタ18を二以上の電池セル7に設ける場合において、押さえ部の部品点数を削減し、電池モジュールの構成を単純化することができる。

0046

さらに、図9に示すように、本実施形態では一例として、初期状態において、板バネ321のエンドプレート4B側の端部321aは、幅方向Y又は高さ方向Zから見て、2つの電池セル7A,7Bのうちエンドプレート4B側の電池セル7Aに載置されたサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aと同位置に位置している。また、初期状態において、板バネ321の弾性体6側の端部321bは、2つの電池セル7A,7Bのうち弾性体6側の電池セル7Bに載置されたサーミスタ18の弾性体6側の端部18bよりも弾性体6側に位置している。これにより、初期状態において、板バネ321によって電池セル7A,7Bに載置された2つのサーミスタ18の各々の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7A,7Bに対して押さえることができる。

0047

また、初期状態において、板バネ321の弾性体6側の端部321bから電池セル7Bに載置されたサーミスタ18の弾性体6側の端部18bまでの距離は、電池セル7Bに載置されたサーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によって板バネ321に対して弾性体6側に相対的に移動する移動量と同一になるように設定されている。これにより、電池セル7の膨張後において、板バネ321の弾性体6側の端部321bは、幅方向Y又は高さ方向Zから見て、電池セル7Bに載置されたサーミスタ18の弾性体6側の端部18bと同位置となっている(図9の(b)参照)。従って、電池セル7の膨張後においても、板バネ321によって電池セル7A,7Bに載置された2つのサーミスタ18の各々の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7A,7Bに対して押さえることができる。

0048

なお、初期状態において、板バネ321のエンドプレート4B側の端部321aは、幅方向Y又は高さ方向Zから見て、電池セル7Aに載置されたサーミスタ18のエンドプレート4B側の端部18aよりもエンドプレート4B側に位置するように配置されてもよい。また、初期状態において、板バネ321の弾性体6側の端部321bから電池セル7Bに載置されたサーミスタ18の弾性体6側の端部18bまでの距離は、当該サーミスタ18が複数の電池セル7の膨張によって板バネ321に対して弾性体6側に相対的に移動する移動量よりも大きくなるように設定されてもよい。このように板バネ321の配置及び配列方向Xにおける幅に余裕を持たせることで、電池セル7の膨張量等に誤差が生じた場合であっても、電池セル7の膨張前後において、より確実に2つのサーミスタ18の配列方向Xに沿った全域を満遍なく電池セル7A,7Bに対して押さえることができる。

0049

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、第1〜第4実施形態では、2つの電池セル7A,7Bの上面にサーミスタ18が載置されているが、電池セル7に設けられるサーミスタ18の数は、3つ以上であってもよい。また、第1〜第3実施形態では、サーミスタ18の数は、1つであってもよい。このとき、サーミスタ18は、例えば温度が特に高くなり易い配列体3の配列方向Xにおける中央付近に位置する電池セル7の上面に載置されてもよい。

0050

1,1A,1B,1C…電池モジュール、3…配列体、4A…エンドプレート(第1挟持部)、4B…エンドプレート(第2挟持部)、6…弾性体、7,7A,7B…電池セル、8…バスバーカバー、18…サーミスタ(温度センサ)、21…コイルバネ(押さえ部)、121,221,321…板バネ(押さえ部)、X…配列方向。

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