蓄電装置
【課題】電源ケーブルの端子着脱時におけるボルトの脱落を防止したターミナルブロックを備えた蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置は、組電池と、組電池を収納するケーシングと、組電池の正負極端子にそれぞれが接続され、ケーシングの上面に突出する正負極外部端子と、ケーシングの上面に設置されるターミナルブロック５００とを備え、ターミナルブロック５００は、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎを保持する本体を備え、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎは、平板状の基部５３５と、正負極外部端子が接続される正負極側接続端子５８０，５８１と、電源ケーブルのケーブル端子が挿通されるボルト５４０と、ボルト５４０に挿通されたケーブル端子を端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに固定するナットと、基部５３５に設けられた端子接続部５０Ｐ，５０Ｎの抜け止め部材とを有し、抜け止め部材は、インサート成形により本体に埋め込まれていることを特徴とする。
【解決手段】蓄電装置は、組電池と、組電池を収納するケーシングと、組電池の正負極端子にそれぞれが接続され、ケーシングの上面に突出する正負極外部端子と、ケーシングの上面に設置されるターミナルブロック５００とを備え、ターミナルブロック５００は、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎを保持する本体を備え、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎは、平板状の基部５３５と、正負極外部端子が接続される正負極側接続端子５８０，５８１と、電源ケーブルのケーブル端子が挿通されるボルト５４０と、ボルト５４０に挿通されたケーブル端子を端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに固定するナットと、基部５３５に設けられた端子接続部５０Ｐ，５０Ｎの抜け止め部材とを有し、抜け止め部材は、インサート成形により本体に埋め込まれていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターミナルブロックを備えた蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の蓄電池（電池セル）を直列接続した電池モジュールを複数個、ケーシング内に収納し、ケーシングに装着された保護電子回路によって電池モジュールの電池を保護するように構成された蓄電装置が知られている。このような蓄電装置では、外部へ電力を供給するための電源ケーブルの端子がバッテリー端子のバッテリーポスト（ボルト）にナットで締付け固定されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のバッテリ端子接続コネクタでは、電源ケーブルのケーブル端子が取り付けられるバッテリ端子が角柱状であるため、バッテリ端子から突設するボルトに電源ケーブルの端子をナットで締付け固定するときやケーブル端子を取り外すときにバッテリ端子とともにボルトが浮いて脱落してしまうおそれがあった
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による蓄電装置は、複数本の電池セルを互いにバスバーで電気的に接続して構成される組電池と、組電池を収納するケーシングと、組電池の正負極端子にそれぞれが接続され、ケーシングの上面に突出する正負極外部端子と、ケーシングの上面に設置されるターミナルブロックとを備え、ターミナルブロックは、正負極外部端子と、電源ケーブルの一端に設けられたケーブル端子とが接続される端子接続部と、端子接続部を保持する本体とを備え、端子接続部は、平板状の基部と、正負極外部端子が接続される接続端子と、ケーブル端子が挿通されるボルトと、ボルトに挿通されたケーブル端子を端子接続部に固定するナットと、基部に設けられた端子接続部の抜け止め部材とを有し、抜け止め部材は、インサート成形により本体に埋め込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電源ケーブルの端子着脱時におけるボルトの脱落を防止したターミナルブロックを備えた蓄電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による蓄電装置を使用した車載電機システムの一実施形態を示すブロック図。
【図２】図１の蓄電装置の外観構成を示す斜視図。
【図３】図２の蓄電装置を冷却媒体入口側から観た斜視図。
【図４】図２の蓄電装置における電池ブロックを示す斜視図。
【図５】図４に示す電池ブロックの分解斜視図。
【図６】図２の蓄電装置における電圧検出導体を示す図。
【図７】図５に示すターミナルブロックの外観斜視図。
【図８】図５に示すターミナルブロックの外観斜視図。
【図９】図５に示すターミナルブロックにおける端子接続部の外観斜視図。
【図１０】図５に示すターミナルブロックの平面図および側面断面図。
【図１１】端子接続部と保持部との係合部を示す側面断面図および平面断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による蓄電装置の実施形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態は、電動車両、とくに電気自動車の車載電源装置を構成する蓄電装置に本発明を適用した例である。電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等を含む。
【０００９】
本明細書では、蓄電装置は、電池モジュールと制御装置で構成され、電池モジュールは、複数の電池ブロックで構成され、複数の電池ブロックのそれぞれは、複数の電池セルを接続した組電池をケーシングに収容して構成されるものとして説明する。
【００１０】
図１を参照して、実施の形態の蓄電装置を含む車載電機システム（電動機駆動システム）の構成について説明する。
【００１１】
−車載電機システム−
車載電機システムは、モータジェネレータ１０、インバータ装置２０、車両全体を制御する車両コントローラ３０、および車載電源装置を構成する蓄電装置等を備える。蓄電装置は、複数の蓄電池を備えており、たとえば、複数のリチウムイオン電池セルを備えたリチウムイオンバッテリ装置１０００として構成される。
【００１２】
（モータジェネレータ）
モータジェネレータ１０は、三相交流同期機である。モータジェネレータ１０は、車両の力行時および内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪およびエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０に、リチウムイオンバッテリ装置１０００から電力変換装置であるインバータ装置２０を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。
【００１３】
モータジェネレータ１０は、車両の減速時や制動時などの回生時およびリチウムイオンバッテリ装置１０００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードでは、車輪あるいはエンジンからの駆動力によって駆動し、ジェネレータとして三相交流電力を発生させる。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０からの三相交流電力をインバータ装置２０を介して直流電力に変換し、リチウムイオンバッテリ装置１０００に供給する。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００には電力が蓄積される。
【００１４】
（インバータ装置２０）
インバータ装置２０は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、および三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動（オン・オフ）によって制御する電子回路装置である。インバータ装置２０は、パワーモジュール２１、ドライバ回路２２、モータコントローラ２３を備えている。
【００１５】
パワーモジュール２１は、６つのスイッチング半導体素子を備え、この６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作（オン・オフ）によって、前述した電力変換を行う電力変換回路である。
【００１６】
スイッチング半導体素子には、たとえば、金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）あるいは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いる。パワーモジュール２１をＭＯＳＦＥＴから構成する場合は、寄生ダイオードがドレイン電極とソース電極との間に電気的に逆並列に接続されている。一方、パワーモジュール２１をＩＧＢＴから構成する場合には、別途、ダイオードをコレクタ電極とエミッタ電極との間に電気的に逆並列に接続する必要がある。
【００１７】
パワーモジュール２１は、２つ（上アームおよび下アーム）のスイッチング半導体素子を電気的に直列に接続した直列回路（一相分のアーム）を三相分、電気的に並列に接続した三相ブリッジ回路により構成されている。
【００１８】
パワーモジュール２１には直流正極側モジュール端子（図示省略）および直流負極側モジュール端子（図示省略）が設けられ、各上アームにおける下アームへの接続側の反対側は、直流正極側モジュール端子に、各下アームにおける上アームへの接続側の反対側は直流負極側モジュール端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側モジュール端子および直流負極側モジュール端子は、直流正極側外部端子、直流負極側外部端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側外部端子および直流負極側外部端子は、リチウムイオンバッテリ装置１０００との間において直流電力を授受するための電源側端子であり、リチウムイオンバッテリ装置１０００から延びる電源ケーブル６１０，６２０が電気的に接続されている。
【００１９】
さらに、パワーモジュール２１には交流側モジュール端子が設けられ、交流側モジュール端子は交流側外部端子に電気的に接続されている。交流側外部端子は、モータジェネレータ１０との間において三相交流電力を授受するための負荷側端子であり、モータジェネレータ１０から延びる負荷ケーブルが電気的に接続されている。
【００２０】
（モータコントローラ）
モータコントローラ２３は、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ２３は、上位制御装置、たとえば車両全体を制御する車両コントローラ３０から出力されたトルク指令に基づいて、６つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号（たとえばＰＷＭ（パルス幅変調信号））を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路２２に出力される。
【００２１】
ドライバ回路２２は、モータコントローラ２３から出力されたスイッチング動作指令信号に基づいて、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成する。この駆動信号は、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子のゲート電極に出力される。これにより、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子は、ドライバ回路２２から出力された駆動信号に基づいてスイッチング（オン・オフ）が制御される。
【００２２】
蓄電装置、すなわちリチウムイオンバッテリ装置１０００は、電気エネルギーを蓄積および放出（直流電力を充放電）するための電池モジュール１００、および電池モジュール１００の状態を管理および制御するための制御装置９００を備えている。
【００２３】
電池モジュール１００は、２つの電池ブロック（あるいは電池パック）、すなわち電気的に直列に接続される高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから構成されている。
【００２４】
高電位側電池ブロック１００ａの負極側（低電位側）と低電位側電池ブロック１００ｂの正極側（高電位側）との間にはＳＤ（サービスディスコネクト）スイッチ７００が設けられ、ＳＤスイッチ７００には高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから延びる電源ケーブル６３０，６４０が電気的に接続されている。ＳＤスイッチ７００はリチウムイオンバッテリ装置１０００の保守、点検の時の安全性を確保するために設けられた安全装置であり、スイッチとヒューズとを電気的に直列に接続した電気回路から構成され、サービスマンによって保守、点検時に操作される。
【００２５】
セルコントローラ２００は、バッテリコントローラ３００からの指令によって複数のリチウムイオン電池セルの状態の管理および制御を行う、いわゆるバッテリコントローラ３００の手足であり、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されている。複数のリチウムイオン電池セルの状態の管理および制御には、各リチウムイオン電池セルの電圧の計測、各リチウムイオン電池セルの蓄電量の調整などがある。各集積回路は、対応する複数のリチウムイオン電池セルが決められており、対応する複数のリチウムイオン電池セルに対して状態の管理および制御を行う。
【００２６】
セルコントローラ２００を構成する集積回路の電源には、対応する複数のリチウムイオン電池セルを用いている。このため、セルコントローラ２００と電池モジュール１００の両者は接続線８００を介して電気的に接続されている。各集積回路には、対応する複数のリチウムイオン電池セルの最高電位の電圧が接続線８００を介して印加されている。
【００２７】
高電位側電池ブロック１００ａの正極端子とインバータ装置２０の直流正極側外部端子とは電源ケーブル６１０を介して電気的に接続され、高電位側電池ブロック１００ａの負極端子とＳＤスイッチ７００とは電源ケーブル６３０を介して電気的に接続されている。低電位側電池ブロック１００ｂの負極端子とインバータ装置２０の直流負極側外部端子とは電源ケーブル６２０を介して電気的に接続され、低電位側電池ブロック１００ｂの正極端子とＳＤスイッチ７００とは電源ケーブル６４０を介して電気的に接続されている。
【００２８】
電源ケーブル６１０、６２０の途中にはジャンクションボックス４００、負極側メインリレー４１２が設けられている。ジャンクションボックス４００の内部には、正極側メインリレー４１１およびプリチャージ回路４２０から構成されたリレー機構が収納されている。リレー機構は、電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を電気的に導通および遮断するための開閉部であり、車載電機システムの起動時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を導通、車載電機システムの停止時および異常時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を遮断する。このように、リチウムイオンバッテリ装置１０００とインバータ装置２０との間をリレー機構によって制御することにより、車載電機システムの高い安全性を確保できる。
【００２９】
リレー機構はモータコントローラ２３により駆動、制御される。モータコントローラ２３は、車載電機システムの起動時には、リチウムイオンバッテリ装置１０００の起動完了の通知をバッテリコントローラ３００から受けることにより、リレー機構に対して導通の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。また、モータコントローラ２３は、車載電機システムの停止時にはイグニションキースイッチからオフの出力信号を受けることにより、また、車載電機システムの異常時には車両コントローラからの異常信号を受けることにより、リレー機構に対して遮断の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。
【００３０】
正極側メインリレー４１１は電源ケーブル６１０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の正極側とインバータ装置２０の正極側との間の電気的な接続を制御する。負極側メインリレー４１２は電源ケーブル６２０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の負極側とインバータ装置２０の負極側との間の電気的な接続を制御する。
【００３１】
プリチャージ回路４２０は、プリチャージリレー４２１および抵抗４２２を電気的に直列に接続した直列回路であり、正極側メインリレー４１１に電気的に並列に接続されている。
【００３２】
車載電機システムの起動時にあたっては、まず、負極側メインリレー４１２が投入され、この後に、プリチャージリレー４２１が投入される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から供給された電流が抵抗４２２によって制限された後、インバータ搭載の平滑コンデンサに供給されて充電される。平滑コンデンサが所定の電圧まで充電された後、正極側メインリレー４１１が投入され、プリチャージリレー４２１が開放される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から正極側メインリレー４１１を介してインバータ装置２０に主電流が供給される。
【００３３】
ジャンクションボックス４００の内部には電流センサ４３０が収納されている。電流センサ４３０は、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給される電流を検出するために設けられたものである。電流センサ４３０の出力線はバッテリコントローラ３００に電気的に接続されている。バッテリコントローラ３００は、電流センサ４３０から出力された信号に基づいて、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給された電流を検出する。この電流検出情報は、バッテリコントローラ３００からモータコントローラ２３や車両コントローラ３０などに通知される。
【００３４】
電流センサ４３０はジャンクションボックス４００の外部に設置しても構わない。また、リチウムイオンバッテリ装置１０００の電流の検出部位は、正極側メインリレー４１１のインバータ装置２０側のみならず、正極側メインリレー４１１の電池モジュール１００側であってもよい。
【００３５】
なお、ジャンクションボックス４００の内部にリチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧を検出するための電圧センサを収納してもよい。バッテリコントローラ３００は、電圧センサの出力信号に基づいてリチウムイオンバッテリ装置１０００の全体の電圧を検出する。この電圧検出情報はモータコントローラ２３や車両コントローラ３０に通知される。リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧の検出部位は、リレー機構の電池モジュール１００側あるいはインバータ装置２０側のどちらでもよい。
【００３６】
−リチウムイオンバッテリ装置−
次に、図２〜図５を用いて、リチウムイオンバッテリ装置１０００の構成について説明する。
リチウムイオンバッテリ装置１０００は大きく分けて、電池モジュール１００および制御装置９００の２つのユニットから構成されている。
【００３７】
（電池モジュール）
以下、電池モジュール１００の構成について説明する。
前述したように、電池モジュール１００は、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから構成され、２つの電池ブロック１００ａ、１００ｂは、電気的に直列に接続されている。なお、高電位側電池ブロック１００ａと低電位側電池ブロック１００ｂは、同様の構成を有している。
【００３８】
このため、図４および図５には、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂを代表して、高電位側電池ブロック１００ａのみを示し、低電位側電池ブロック１００ｂの詳細な構成については説明を省略する。
【００３９】
図２および図３に示すように、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは、各ブロックの長手方向同士が平行となるように互いに隣接して並列に配置される。高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは、モジュールベース１０１上に並置され、ボルトなどの固定手段により固定されている。モジュールベース１０１は、短手方向に三分割された剛性のある薄肉の金属板（たとえば鉄板）により構成され、車両に固定されている。すなわち、モジュールベース１０１は、短手方向の両端部と中央部に配置された３つの部材から構成されている。
【００４０】
このような構成により、モジュールベース１０１の面を各電池ブロック１００ａ，１００ｂの下面と面一にでき、電池モジュール１００の高さ方向の寸法の低減に寄与する。
【００４１】
高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂの上部は、後述する制御装置９００の筐体９１０によって固定されている。
【００４２】
図２〜図５、特に図４および図５に示すように、高電位側電池ブロック１００ａは大きく分けて、ケーシング１１０（筐体、ハウジングあるいはパッケージと呼ぶ場合もある）および組電池１２０から構成されている。組電池１２０はケーシング１１０の内部に収納されて保持されている。
【００４３】
図５に示すように、ケーシング１１０は、略六面体状のブロック筐体であり、具体的には、入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２（図３参照）、出口側案内板１１３、およびサイドプレートと呼ばれる２つの側板１３０、１３１の６つの部材の結合体から構成されている。ケーシング１１０の内部空間は、組電池１２０が収納される収納室として機能するとともに、組電池１２０を冷却するための冷却媒体（冷却空気）が流通する冷却通路として機能する。
【００４４】
なお、以下の説明において、ケーシング１１０の長さが最も長い方向、および、冷却媒体入口１１４（図３参照）側から冷却媒体出口１１５側に至る方向を、長手方向と定義する。また、ケーシング１１０の長手方向に対向する２つの側面（入口側案内板１１２および出口側案内板１１３）とは異なる２つの側面（２つの側板１３０，１３１）が対向する方向、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸方向（正極端子および負極端子の２つの電極が対向する方向）、および２つのリチウムイオン電池セル１４０を電気的に接続するバスバー１５０と２つのリチウムイオン電池セル１４０とが対向する方向を、短手方向と定義する。さらに、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とが対向する方向を、電池モジュール１００の設置方向に関係なく高さ方向と定義する。
【００４５】
図５に示すように、入口流路形成板１１１はケーシング１１０の上面を形成する長方形状の平板である。出口流路形成板１１８はケーシング１１０の底面を形成する平板である。入口流路形成板１１１および出口流路形成板１１８は互いの長手方向端部の位置が長手方向にずれている。入口流路形成板１１１および出口流路形成板１１８は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００４６】
入口側案内板１１２は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の一方側を形成する板状部材である（図３参照）。図５に示すように、出口側案内板１１３は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の他方側を形成する板状部材である。入口側案内板１１２および出口側案内板１１３は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００４７】
図３に示すように、入口流路形成板１１１と入口側案内板１１２との間には、冷却媒体である冷却空気のケーシング１１０内部への導入口を構成する冷却媒体入口１１４が形成されている。冷却媒体入口１１４には、冷却空気を冷却媒体入口１１４まで導くための冷却媒体入口ダクト１１６が設けられている。前述したように、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とは互いにずれて配置されており、ケーシング１１０の入口側端部はステップ状に形成されている（図２〜図５参照）。図５に示すように、出口流路形成板１１８と出口側案内板１１３との間には、冷却空気のケーシング１１０内部からの導出口を構成する冷却媒体出口１１５が形成されている。冷却媒体出口１１５には、冷却空気を冷却媒体出口１１５から外部に導くための冷却媒体出口ダクト１１７が設けられている。
【００４８】
冷却媒体入口１１４および冷却媒体出口１１５は高さ方向（入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８との対向方向）に位置がずれている。すなわち冷却媒体入口１１４は入口流路形成板１１１側に位置し、冷却媒体出口１１５は出口流路形成板１１８側に位置している。
【００４９】
電池ブロックの組立性を考慮して、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４および冷却媒体入口ダクト１１６は一体に形成され、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５および冷却媒体出口ダクト１１７は一体に形成されている。
【００５０】
一体に形成された入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４、冷却媒体入口ダクト１１６、および、同じく一体に形成された出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５、冷却媒体出口ダクト１１７は、金属を金型鋳造して作られており、板金の曲げ加工により作られる筐体に比べて厚みを有するため、外部からの荷重や衝撃に対してより高い強度を持つと共に、ねじ穴や加工面の寸法精度も板金加工に比べて高いため他の部品との組み立て性もよい。
【００５１】
入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４および冷却媒体出口１１５と、側板１３０、１３１との結合はネジあるいはボルト若しくはリベットなどの固定手段（図示省略）により行われる。それらの結合部材間には、ケーシング１１０の内部の気密性を高め、冷却媒体入口１１４からケーシング１１０の内部に導入された冷却媒体が外部に漏れずに冷却媒体出口１１５から排出されるように、シール部材（図示省略）が設けられている。
【００５２】
図５に示すように、側板１３０，１３１は、ケーシング１１０の短手方向に対向する２つの側面を形成する平板状部材であり、電気的な絶縁性を有するＰＢＴなどの樹脂からなる成形体である。側板１３０，１３１の肉厚は入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２および出口側案内板１１３の肉厚よりも厚い。側板１３０，１３１の詳細な構成については、後述する。
【００５３】
側板１３０、１３１の外側、すなわち組電池１２０の収納室と反対側には、サイドカバ
ーと呼ばれる覆い部材１６０が設けられている。図５には、側板１３０の外側の覆い部材１６０のみが図示されているが、側板１３１の外側にも覆い部材１６０が設置される。覆い部材１６０は、ボルトあるいはリベットなどの固定手段（図示省略）によって側板１３０に固定されている。
【００５４】
覆い部材１６０は、鉄あるいはアルミニウムなどの金属板をプレス加工した平板、またはＰＢＴなどの樹脂を成形して形成した平板であり、側板１３０の平面形状とほぼ同じ形状に構成されている。覆い部材１６０は、後述する側板１３０の貫通孔１３２に対応する部位を含む領域が側板１３０とは反対側に一様に膨らんでいる。
【００５５】
これにより、覆い部材１６０と側板１３０との間には空間が形成される。この空間は、リチウムイオン電池セル１４０から噴出したミスト状のガスが、冷却通路を流通する冷却媒体とは分離して放出されるガス排出通路として機能する。
【００５６】
ガス排出通路の開口部は、ガスに含まれる電解液などの液体の排出を考慮して側板１３０の下部に形成されている。具体的には、側板１３０の冷却媒体入口１１４側、かつ出口流路形成板１１８側の側板１３０に形成されている。ガス排出通路の先端部分は管状に形成されており、ガス排出通路から排出されたガスを外部に導くためのガス排出管１３９（図３参照）が接続されている。
【００５７】
このように、ケーシング１１０は、対向する一対の側板１３０，１３１と、一対の側板１３０，１３１の間で上面を形成する入口流路形成板１１１と、一対の側板１３０，１３１の間で下面を形成する出口流路形成板１１８とを有し、これら部材により複数のリチウムイオン電池セル１４０の収容空間が形成されている（図５参照）。
【００５８】
（組電池）
組電池１２０は複数のリチウムイオン電池セル１４０の集合体（リチウムイオン電池セル群）である。複数のリチウムイオン電池セル１４０は、ケーシング１１０の内部に形成された収納室に整列して収納されていると共に、短手方向から側板１３０，１３１により挟持され、バスバーと呼ばれる複数の導電部材との接合によって電気的に直列に接続されている。
【００５９】
リチウムイオン電池セル１４０は、円柱形状の構造体であり、電解液が注入された電池ケースの内部に電池素子および安全弁等の構成部品が収納されて構成されている。
【００６０】
図５に示すように、本実施形態では、円筒形のリチウムイオン電池セル１４０を１６本、ケーシング１１０の内部に整列配置することにより組電池１２０を構成している。具体的には、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸が短手方向に沿って延在するように横倒しした状態で、８本のリチウムイオン電池セル１４０を並列に配置して第１電池セル列１２１を構成する。また、第１電池セル列１２１と同様に８本のリチウムイオン電池セル１４０を配置して第２電池セル列１２２を構成する。組電池１２０は、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２を高さ方向に積層（段積みあるいは俵積み）することによって構成される。
【００６１】
すなわち、組電池１２０は、リチウムイオン電池セル１４０を長手方向に８列、高さ方向に２段あるいは２層並べて構成される。
【００６２】
第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２は互いに長手方向にずれている。すなわち第１電池セル列１２１は、第２電池セル列１２２よりも入口流路形成板１１１側であって、冷却媒体入口１１４側にずれて配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、第１電池セル列１２１よりも出口流路形成板１１８側であって、冷却媒体出口１１５側にずれて配置されている。
【００６３】
たとえば、第１電池セル列１２１の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸の長手方向の位置が、第２電池セル列１２２の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸と、それに隣接するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸との間の中間位置になるように、第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２が長手方向にずれて配置されている。
【００６４】
第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０は端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０も同様に、端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。
【００６５】
ただし、第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側への並び順は、第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の並び順と異なる。すなわち、第１電池セル列１２１は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって負極端子、正極端子、負極端子、…、正極端子の順に配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって正極端子、負極端子、正極端子、…、負極端子の順に配置されている。
【００６６】
このように、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２とを長手方向にずらして配置することにより、組電池１２０の高さ方向の寸法を低くでき、高電位側電池ブロック１００ａを高さ方向に小型化することができる。
【００６７】
（側板）
次に、組電池１２０を両側から挟持する側板１３０，１３１の構成について詳細に説明する。ここでは、理解を容易にするため、一方の側板１３０の構成のみを説明するが、他方の側板１３１も基本的には側板１３０と同様に構成されている。
【００６８】
ただし、電池モジュール側正極外部端子１８０および電池モジュール側負極外部端子１８１は、側板１３０のみに設けられている。電池モジュール側正極外部端子１８０は、組電池１２０の最高電位の正極端子に電気的に接続された導電部材であり、電池モジュール側負極外部端子１８１は、組電池１２０の最低電位の負極端子に電気的に接続された導電部材である。電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１は、側板１３０の上面に突出するように長手方向に並んで設けられている。電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１には、電池モジュール１００とは別に予めサブアセンブリとして製作されたターミナルブロック５００に設けた正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１がそれぞれ接続される。正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１は、ターミナルブロック５００に取り付けられる電源ケーブル６１０，６３０（図１参照）と電気的に接続されている。ターミナルブロック５００の構造については、後述する。
【００６９】
図５に示すように、略長方形の平板形状に形成された側板１３０には、短手方向に貫通する１６つの円形の貫通孔１３２が形成されている。貫通孔１３２は、１６本のリチウムイオン電池セル１４０の電極位置に対応して開口するように配置されている。したがって、組電池１２０がケーシング１１０内に収納されると、側板１３０の各貫通孔１３２は、対応するリチウムイオン電池セル１４０一端側の端子面で塞がれ、側板１３１側の貫通孔１３２は、リチウムイオン電池セル１４０の他端側の端子面で塞がれる。
【００７０】
側板１３０において、組電池１２０の収納室を形成する内壁面とは反対側の外壁面１７０には、貫通孔１３２の周囲を部分的に取り囲むように突起部１３５が形成されている。さらに、外壁面１７０には、貫通孔１３２同士の間に、リチウムイオン電池セル１４０と接続されるバスバー１５０を配置するため、固定ガイド１３０ａが複数形成されている。突起部１３５および固定ガイド１３０ａは、それぞれ外壁面１７０から突出し、覆い部材１６０とバスバー１５０との接触を防止するように構成されている。これにより、覆い部材１６０がたとえば鉄等の金属製の平板から構成されている場合に、覆い部材１６０とバスバー１５０との間の短絡を防止することができる。
【００７１】
図４および図５に示すように、側板１３０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面には、接続端子８１０が設けられている。接続端子８１０は、側板１３０と同じ成形材料によって側板１３０に一体に成形され、側板１３０の上面において冷却媒体入口１１４側に配置されている。図６に示すように、各接続端子８１０は、電圧検出導体８０５の信号取り出し端子である。接続端子８１０にはコネクタが設けられ、コネクタを介して接続線８００が接続され、図２および図３に示すように、接続線８００の先端のコネクタが制御装置９００のコネクタ９１２に接続されている。
【００７２】
図６を参照して電圧検出導体８０５を説明する。
電圧検出導体８０５の形状は、側板１３０を小型化して電池モジュール１００全体を小型化するように、側板１３０の利用可能なスペースを効率的に利用するように設計されている。また、複数のリチウムイオン電池セル１４０は、バスバー１５０を介して直列に接続されているため、電圧検出導体８０５が接続される複数のバスバー１５０の間で電位差が発生することとなる。そこで、電圧検出導体８０５は、隣接する検出線８０６間の電位差ができるだけ小さくなるように検出線８０６の配置が決定されている。なお、符号８００ａが電圧検出導体８０５の先端部であり、この先端部８００ａがバスバー１５０に溶接される。
【００７３】
電圧検出導体８０５は、プレス加工等により所定の形状に成形された後、たとえば側板１３０と同様の樹脂からなる樹脂部８０７によって形状が固定される。具体的には、樹脂部８０７によって、複数の検出線８０６をそれぞれ分離した状態にするとともに、各検出線８０６の形状を保つように固定する。電圧検出導体８０５は、たとえば、樹脂部８０７によって複数の部位で検出線８０６を固定した２つのサブユニットから構成されている。図６に示すように、それぞれのサブユニットにはそれぞれ外部へ信号を取り出す接続端子８１０が設けられている。
【００７４】
樹脂部８０７によって固定された電圧検出導体８０５は、たとえば側板１３０を構成する樹脂によるインサートモールド成形により側板１３０と一体化して形成される。これにより、図５に示すように、接続端子８１０が側板１３０，１３１の上面に突設される。検出線８０６同士はそれぞれ分離して固定されているので、電圧検出導体８０５が側板１３０と一体化されると、検出線８０６の短絡は実質的に発生しない。
【００７５】
このように側板１３０に樹脂成形された電圧検出導体８０５は、図２および図３に示すように、その接続端子８１０から接続線８００により電圧検出用コネクタ９１２に接続されている。電圧検出用コネクタ９１２は、制御装置９００の短手方向両端部にそれぞれ設置されている。高電位側電池ブロック１００ａに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の高電位側電池ブロック１００ａの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側電池ブロック１００ｂに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の低電位側電池ブロック１００ｂの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。
【００７６】
接続線８００の長さは、配線ミスを防止するために、各接続端子８１０と対応するコネクタ９１２までの距離に相当するように設定されている。たとえば、高電位側電池ブロック１００ａの接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側電池ブロック１００ｂ用のコネクタ９１２まで到達しないような短さに設定されている。図６に示す電流遮断部８２０は、ヒューズワイヤを備え、制御装置９００や接続線８００の異常時に溶断して組電池１２０からの電流を遮断し、製品を保護する機能を有している。
【００７７】
図２および図３に示すように、接続線８００は、多数のハーネスを絶縁性保護部材で部分的に束ねられ、後述するように、ハーネスガード８１１で多数のハーネスの引き回し経路が規制、すなわち案内されているとともに、上方からの負荷に対して保護されている。
【００７８】
制御装置９００は、電池モジュール１００の上に載置されている。具体的には、制御装置９００は高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂの上に跨って載置された電子回路装置であり、筐体９１０、および筐体９１０の内部に収納された一つの回路基板を備えている。
【００７９】
筐体９１０は、扁平な直方体状の金属製箱体であり、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂに対して、ボルトあるいはネジなどの固定手段により固定されている。これにより、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは互いの短手方向の端部同士が制御装置９００によって接続されて固定される。すなわち、制御装置９００は、電池モジュール１００における支持、補強部材として機能し、電池モジュール１００の強度を向上することができる。
【００８０】
回路基板の上面には複数の電子部品（図示省略）や複数のコネクタ９１１，９１２，９１３が半田により接続されており、コネクタとしては、電圧検出用コネクタ９１２、温度検出用コネクタ９１３、および外部接続用コネクタ９１１等がある。
【００８１】
電圧検出用コネクタ９１２には３２本のリチウムイオン電池セル１４０に電気的に接続された接続線８００のコネクタが結合され、温度検出用コネクタ９１３には、電池モジュール１００の内部に配置された複数の温度センサ（図示省略）の信号線のコネクタ（図示省略）が結合される。
【００８２】
外部接続用コネクタ９１１には、バッテリコントローラ３００に駆動電源を供給するための電源線、イグニションキースイッチのオンオフ信号を入力するための信号線、および車両コントローラ３０やモータコントローラ２３とＣＡＮ通信するための通信線などのコネクタ（図示省略）が結合される。
【００８３】
高電位側電池ブロック１００ａに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の高電位側電池ブロック１００ａの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側電池ブロック１００ｂに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の低電位側電池ブロック１００ｂの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。
【００８４】
前述したように低電位側電池ブロック１００ｂは高電位側電池ブロック１００ａと全く同じ構造を有している。
【００８５】
図５に示すように、入口流路形成板１１１には制御装置９００を取り付けるために使用されるメネジ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと、後述するターミナルブロック５００を取り付けるために使用されるメネジ１１０ｄが形成されている。
【００８６】
図２および図３に示すように、入口流路形成板１１１には、制御装置９００よりも冷却媒体入口１１４寄りに、一対のハーネスガード８１１が取り付けられている。ハーネスガード８１１は、電圧検出用コネクタ９１２から接続端子８１０に至る配線（接続線）８００を保持固定するもので、合成樹脂によって階段状に２段階に屈曲した開放溝状に形成されている。
【００８７】
ハーネスガード８１１は、高電位側電池ブロック１００ａにおいては、メネジ１１０ａに螺合されるビスによって入口流路形成板１１１の上面に固定され、低電位側電池ブロック１００ａにおいては、メネジ１１０ｂに螺合されるビスによって入口流路形成板１１１の上面に固定されている。高電位側電池ブロック１００ａに使用するハーネスガード８１１と、低電位側電池ブロック１００ｂに使用するハーネスガード８１１は勝手違いに製作されている。
【００８８】
図２に示すように、ハーネスガード８１１の最上面である支持平面８１１Ｐ、制御装置９００の最上面である支持平面９００Ｐ、ターミナルブロック５００の最上面である支持平面５００Ｐ、および、冷却媒体入口ダクト１１６側の端部において入口流路形成板１１１から立設している４本の支持突起８９０の最上面である支持平面８９０Ｐは、略同一の高さに設定されている。すなわち、本実施形態による蓄電装置においては、入口流路形成板１１１の上方において、一定レベルの支持平面８１１Ｐ，９００Ｐ，５００Ｐおよび８９０Ｐが形成されている。これらの支持平面は、その全面で上方からの負荷を分散して負担し、蓄電装置の強度、耐衝撃性を向上する。
【００８９】
（ターミナルブロック）
本実施の形態に係るターミナルブロック５００について図７〜図１１を参照して詳しく説明する。図７および図８はターミナルブロック５００の斜視図であり、図７はターミナルブロック５００に電源ケーブル６１０，６３０が取り付けられる前の状態を示す図であり、図８はターミナルブロック５００に電源ケーブル６１０，６３０が取り付けられた後の状態を示す図である。図７および図８は、カバー５９０が開いた状態のターミナルブロック５００を示している。図９は、電源ケーブルのケーブル端子５６０が接続される端子接続部５０Ｐ（５０Ｎ）を示す斜視図である。図１０（ａ）はターミナルブロック５００の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断して示す図である。
【００９０】
図７および図８に示すように、ターミナルブロック５００は、電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１（図５参照）および電源ケーブル６１０，６３０のケーブル端子５６０（図８参照）が接続される一対の端子接続部５０Ｐ，５０Ｎと、ケーシング１１０上面のメネジ１１０ｄ（図５参照）に対する取付部であるカラー５１０とが樹脂製のターミナルブロック本体にインサート成形されたブロックとして予め製作されている。
【００９１】
図８に示すように、電源ケーブル６１０，６３０の一端には、取付孔が形成された平板状のケーブル端子５６０が設けられている。電源ケーブル６１０，６３０は、導体が絶縁体とポリ塩化ビニル等の保護被覆とで覆われて、ある程度の剛性を有し、平面視Ｌ字状に屈曲された状態でターミナルブロック５００に配設されている。
【００９２】
ターミナルブロック本体は、矩形箱状のターミナルケース５２０と、カバー５９０とを有している。図１０も参照して説明すると、ターミナルケース５２０は、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎが配設される第１ブロック５２０ａと、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに接続される電源ケーブル６１０，６３０（図８参照）が配設される第２ブロック５２０ｂとを有している。図７および図８に示すように、カバー５９０は、ターミナルケース５２０の第１ブロック５２０ａに対して開閉可能に装着されている。
【００９３】
第１ブロック５２０ａは、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎが配設される平板状の底板と、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎを囲むように底板に立設される囲い壁５２１とを有している。図８に示すように、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎは、それぞれ導電板５３１とボルト５４０とナット５４６とを有している。
【００９４】
端子接続部５０Ｐの導電板５３１は、図９に示すように、矩形平板状の基部５３５を有し、基部５３５には、曲げ加工により基部５３５の一辺（外縁）から立ち上がるように、正極側接続端子５８０が形成されている。負極側接続端子５８１も同様に、端子接続部５０Ｎの導電板５３１から延在している。端子接続部５０Ｐ，５０Ｎのそれぞれの導電板５３１から延在する正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１は、前述した組電池１２０の電池モジュール側正極外部端子１８０および電池モジュール側負極外部端子１８１（図５参照）にそれぞれ接続される。
【００９５】
ボルト５４０は、図９に示すように、導電板５３１の基部５３５の上面中央から上方に向かって突出されている。図８に示すように、ボルト５４０には電源ケーブル６１０，６３０のケーブル端子５６０が挿通され、ボルト５４０にナット５４６が装着されることで、ケーブル端子５６０が端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに固定される。
【００９６】
図７、図８および図１０に示すように、正負極側接続端子５８０，５８１の近傍における第１ブロック５２０ａの底板には、ケーシング１１０の側板１３０から上方に突出する正負極外部端子１８０，１８１（図５参照）が下方から挿通される開口５２４が設けられている。
【００９７】
第２ブロック５２０ｂは、電源ケーブル６１０，６３０が載置される平板状の載置板と、電源ケーブル６１０，６３０のそれぞれの両側近傍において電源ケーブル６１０，６３０の回転を規制するために載置板に立設されるケーブル規制板５２６とを有している。
【００９８】
図２に示すように、ターミナルブロック５００は、カバー５９０を閉じた状態では略直方体状であり、ケーシング１１０の上面に設置されており、制御装置９００よりも冷却媒体出口１１５側に、短手方向に並列して配置されている。
【００９９】
電池モジュール側正極外部端子１８０および電池モジュール側負極外部端子１８１（図５参照）は、第１ブロック５２０ａの底板に設けられた開口５２４（図７および図８参照）から上方に向かって挿通され、ターミナルブロック５００に設けられている正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１にそれぞれ溶接される。その際、端子の当接面同士を接触させ、その外側を電極で挟む。そのため、図７および図８に示すように、第１ブロック５２０ａの囲い壁５２１には、端子の当接面と直交する方向に端子同士を溶接するための作業用の開口としての切り欠き５２９が４箇所設けられ、電極が入るスペースが確保されている。
【０１００】
なお、正負極側接続端子５８０，５８１とボルト５４０とは、正負極側接続端子５８０，５８１側の溶接用作業スペースを確保するように配置されている。
【０１０１】
カバー５９０は、図７および図８に示すように、第１ブロック５２０ａの上方を覆う天板と、第１ブロック５２０ａの切り欠き５２９を塞ぐ塞ぎ板５９２とを有している。カバー５９０は、図２に示すように、端子接続後、第１ブロック５２０ａの内部に異物が入らないように閉じられて、第１ブロック５２０ａの上方や４箇所の切り欠き５２９を塞いでいる。
【０１０２】
カバー５９０は、閉じられたときに第１ブロック５２０ａの囲い壁５２１によって支持され、正負極外部端子１８０，１８１と、正負極側接続端子５８０，５８１との接続部を上方からの負荷に対して保護している。
【０１０３】
本実施の形態に係るターミナルブロック５００の端子接続部５０Ｐ，５０Ｎには、電源ケーブル６１０，６３０の着脱時におけるボルト５４０の引き抜きおよび回転を防止するための爪５３２が設けられている。爪５３２は、図９に示すように、曲げ加工により、正負極側接続端子５８０，５８１が形成された辺に直交する辺のそれぞれから立ち上がるように形成されている。
【０１０４】
図１０に示すように、ボルト５４０は、基部５３５の裏面から挿入され、基部５３５に頭部５４０ａがかしめ固定されることにより、導電板５３１と一体となっている。導電板５３１はインサート成形により第１ブロック５２０ａに一体とされており、基部５３５は、基部５３５の上面と、ターミナルブロック本体の底板の上面とがほぼ同一面上に位置するように、ターミナルブロック本体の底板に埋め込まれている。爪５３２は、第１ブロック５２０ａの底板から上方に突出するように形成された囲い壁５２１の下部に設けられる保持部５２２の内部に埋め込まれている。爪５３２が保持部５２２によって覆われているため、爪５３２の外面は保持部５２２の内面に係合している。
【０１０５】
図１１は、爪５３２と保持部５２２との係合部を模式的に示した断面図である。図１１（ａ）は側面断面図であり、図１１（ｂ）は平面断面図（図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。図１１（ａ）に示すように、ボルト５４０を上方に引っ張る力が加わった場合、保持部５２２が爪５３２の上面５３２ｔや爪５３２の根元に相当する基部５３５の縁部近傍上面５３２ｂを押さえつけるように保持するため、ボルト５４０が引き抜かれることが防止される。なお、爪５３２の外周の側面５３２ｓと保持部５２２の内側面との付着力も引き抜き防止に寄与する。
【０１０６】
図１１（ｂ）に示すように、ボルト５４０を回転させる方向に力が加わった場合、保持部５２２の内側面が爪５３２の外周の側面５３２ｓを押さえつけるように保持するため、ボルト５４０の回転が防止される。
【０１０７】
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）電源ケーブルのケーブル端子５６０が接続されるボルト５４０が導電板５３１の基部５３５に固着され、導電板５３１から突出する爪５３２がインサート成形によりターミナルブロック本体に埋め込まれている。これにより、電源ケーブルのケーブル端子５６０をボルト５４０に挿通し、ナット５４６を締め付けることによって、ケーブル端子５６０を端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに固定する際や、ナット５４６を取り外す際に、ボルト５４０が引き抜かれることが防止されるとともに、ボルト５４０の回転が防止される。よって、電源ケーブルの端子着脱時におけるボルト５４０の脱落を防止したターミナルブロック５００を備えた蓄電装置を提供することができる。
【０１０８】
（２）ボルト５４０および爪５３２は、基部５３５の上面から上方に突出している。ボルト５４０と爪５３２の突出方向を同じ方向にすることで、ターミナルブロック５００の高さ方向寸法を抑えることができる。たとえば、爪５３２をボルト５４０と異なる方向である下方に突出させた場合、爪５３２の埋め込み部分だけターミナルブロック５００の高さ寸法が長くなるが、本実施の形態では、爪５３２がボルト５４０と平行に設けられており、底板から上方に突出するように形成された囲い壁５２１の根元に設けられる保持部５２２内に爪５３２が埋め込まれているため、爪５３２を設けることによりターミナルブロック５００の高さ方向寸法が長くなることはない。
【０１０９】
（３）導電板５３１の基部５３５の上面と、ターミナルブロック本体の底板の上面とがほぼ同一面上に位置するように、導電板５３１の基部５３５をインサート成形によりターミナルブロック本体の底板に埋め込んだ。これにより、導電板５３１をターミナルブロック本体の底板の上面に載置して固定した場合に比べて、高さ方向に裕度を持たせることができる。蓄電装置は、ターミナルブロック５００の最上面である支持平面５００Ｐと、その他の電装部品を保護する部材の最上面である支持平面８１１Ｐ，８９０Ｐと、制御装置９００の最上面である支持平面９００Ｐとが同じ平面状に位置するように設定されており、高さ方向に制約がある。したがって、ターミナルブロック５００の高さ方向を短くするとともに、他の保護部材および制御装置９００の高さ方向を短くすることができる場合は、蓄電装置をコンパクトにすることができる。
【０１１０】
（４）ターミナルブロック本体内に配設される電源ケーブルの両側近傍にケーブル規制板５２６が設けられているため、ナット５４６を締め付ける際に、電源ケーブルが回転したとしても、電源ケーブルがケーブル規制板５２６に接触して電源ケーブルの回転が規制される。したがって、電源ケーブルを押さえつけておく必要がなく、容易に電源ケーブルのケーブル端子５６０を端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに取り付けることができる。
【０１１１】
（５）電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１と、正負極側接続端子５８０，５８１との当接面と直交する方向に作業用開口としての切り欠き５２９が設けられているため、容易に両側から電極で端子を挟んで端子同士を溶接することができる。
【０１１２】
（６）ターミナルケース５２０に開閉可能なカバー５９０を設けた。これにより、カバー５９０を開いて、電源ケーブルを端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに着脱することができる。電源ケーブルを取り付けた後、第１ブロック５２０ａの内部空間を覆うようにカバー５９０を閉じることで、ターミナルケース５２０内に埃や水滴等の異物が侵入することを防いで、漏電や短絡を防止することができる。さらに、切り欠き５２９から指が入ることも防止されるため、安全が確保される。
【０１１３】
（７）爪５３２、正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１は、導電板５３１を曲げることによって形成することができるため、容易に端子接続部５０Ｐ，５０Ｎを製作することができる。
【０１１４】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を前述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）本発明は、ターミナルケース５２０において電源ケーブルが載置される第２ブロック５２０ｂを設けることに限定されない。第１ブロック５２０ａのみでターミナルケース５２０を構成してもよい。この場合、電源ケーブルは、ターミナルケース５２０とは別に設けられるケーブル保持部材により保持される。なお。ケーブル保持部材を設置することなく、電源ケーブルを電池ブロック１００ａ，１００ｂのケーシング１１０の上面に載置させてもよい。
【０１１５】
（２）前述の実施の形態では、基部５３５にボルト５４０の頭部５４０ａをかしめ固定したが、本発明は、これに限定されない。溶接によりボルト５４０の端部を基部５３５に固着してもよい。
（３）本発明は、導電板５３１の基部５３５をターミナルブロック本体の底板に埋め込む場合に限定されない。ターミナルブロック本体の底板の上面に基部５３５を載置させてもよい。なお、基部５３５の少なくとも一部を底板に埋め込むようにインサート成形することで、埋め込んだ深さだけ高さ方向に裕度を持たせることができるため好適である。
【０１１６】
（４）前述の実施形態では、ボルト５４０と爪５３２が基部５３５の上面から上方に突出しているが、本発明は、これに限定されない。たとえば、ボルト５４０を基部５３５の上面から上方に突出させ、爪５３２を基部５３５の下面から下方に突出させてもよい。
【０１１７】
（５）前述の実施形態では、爪５３２を曲げ加工により形成したが、本発明は、これに限定されない。たとえば、爪５３２を溶接により導電板５３１に固着させてもよい。
【０１１８】
（６）前述の実施形態では、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎの抜け防止部材として、導電板５３１に平板状の一対の爪５３２を設けたが、本発明は、これに限定されない。端子接続部５０Ｐ，５０Ｎの抜けを防止する種々の形状の抜け止め部材を導電板５３１に１個あるいは３個以上設けることができる。
【０１１９】
（７）前述の実施形態では、ターミナルブロック５００と、接続端子８１０と制御装置９００を接続する接続線８００を構成するハーネスを保護するハーネスガード８１１と、接続端子８１０の周辺にケーシング１１０から立設された支持突起８９０とを保護部材として設けたが、これら保護部材はいずれか１つ、あるいはいずれか２つの組み合わせでもよい。
【０１２０】
（８）１つの電池ブロックで構成される蓄電装置、３つ以上の電池ブロックで構成される蓄電装置にも本発明を適用できる。
【０１２１】
（９）前述の実施形態では、１６本のリチウムイオン電池セル１４０を接続した２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂから構成される電池モジュール１００を例示した。しかし、本発明は前述した電池モジュール１００の構成や接続方式（直列、並列）に限定されるものではなく、リチウムイオン電池セル１４０の本数や電池セル列の本数や配列、方向を変えたものに関しても適用される。
【０１２２】
（１０）リチウムイオン電池セル１４０として円筒形電池を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。たとえば、リチウムイオン電池セル１４０の形状が、角型蓄電池やラミネート封止の電池に関しても適用され、また、リチウムイオン電池以外に、ニッケル水素電池などの他の電池に関しても適用される。
【０１２３】
（１１）蓄電装置は、他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの車両用電源装置に利用することもできる。
【０１２４】
（１２）蓄電装置は、コンピュータシステムやサーバシステムなどに用いられる無停電電源装置、自家用発電設備に用いられる電源装置など、電動車両以外の電源装置を構成する蓄電装置に適用しても構わない。
【０１２５】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０１２６】
５０Ｐ，５０Ｎ 端子接続部、１００ 電池モジュール、１００ａ 高電位側電池ブロック、１００ｂ 低電位側電池ブロック、１１０ ケーシング、１２０ 組電池、１４０ リチウムイオン電池セル、１５０ バスバー、１８０ 電池モジュール側正極外部端子、１８１ 電池モジュール側負極外部端子、５００ ターミナルブロック、５２０ ターミナルケース、５２１ 囲い壁、５２６ ケーブル規制板、５２９ 切り欠き、５３１ 導電板、５３２ 爪、５３５ 基部、５４０ ボルト、５４６ ナット、５６０ ケーブル端子、５８０ 正極側接続端子、５８１ 負極側接続端子、５９０ カバー、５９２ 塞ぎ板、６１０，６２０，６３０，６４０ 電源ケーブル、９００ 制御装置、１０００ リチウムイオンバッテリ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターミナルブロックを備えた蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の蓄電池（電池セル）を直列接続した電池モジュールを複数個、ケーシング内に収納し、ケーシングに装着された保護電子回路によって電池モジュールの電池を保護するように構成された蓄電装置が知られている。このような蓄電装置では、外部へ電力を供給するための電源ケーブルの端子がバッテリー端子のバッテリーポスト（ボルト）にナットで締付け固定されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のバッテリ端子接続コネクタでは、電源ケーブルのケーブル端子が取り付けられるバッテリ端子が角柱状であるため、バッテリ端子から突設するボルトに電源ケーブルの端子をナットで締付け固定するときやケーブル端子を取り外すときにバッテリ端子とともにボルトが浮いて脱落してしまうおそれがあった
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による蓄電装置は、複数本の電池セルを互いにバスバーで電気的に接続して構成される組電池と、組電池を収納するケーシングと、組電池の正負極端子にそれぞれが接続され、ケーシングの上面に突出する正負極外部端子と、ケーシングの上面に設置されるターミナルブロックとを備え、ターミナルブロックは、正負極外部端子と、電源ケーブルの一端に設けられたケーブル端子とが接続される端子接続部と、端子接続部を保持する本体とを備え、端子接続部は、平板状の基部と、正負極外部端子が接続される接続端子と、ケーブル端子が挿通されるボルトと、ボルトに挿通されたケーブル端子を端子接続部に固定するナットと、基部に設けられた端子接続部の抜け止め部材とを有し、抜け止め部材は、インサート成形により本体に埋め込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電源ケーブルの端子着脱時におけるボルトの脱落を防止したターミナルブロックを備えた蓄電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による蓄電装置を使用した車載電機システムの一実施形態を示すブロック図。
【図２】図１の蓄電装置の外観構成を示す斜視図。
【図３】図２の蓄電装置を冷却媒体入口側から観た斜視図。
【図４】図２の蓄電装置における電池ブロックを示す斜視図。
【図５】図４に示す電池ブロックの分解斜視図。
【図６】図２の蓄電装置における電圧検出導体を示す図。
【図７】図５に示すターミナルブロックの外観斜視図。
【図８】図５に示すターミナルブロックの外観斜視図。
【図９】図５に示すターミナルブロックにおける端子接続部の外観斜視図。
【図１０】図５に示すターミナルブロックの平面図および側面断面図。
【図１１】端子接続部と保持部との係合部を示す側面断面図および平面断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による蓄電装置の実施形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態は、電動車両、とくに電気自動車の車載電源装置を構成する蓄電装置に本発明を適用した例である。電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等を含む。
【０００９】
本明細書では、蓄電装置は、電池モジュールと制御装置で構成され、電池モジュールは、複数の電池ブロックで構成され、複数の電池ブロックのそれぞれは、複数の電池セルを接続した組電池をケーシングに収容して構成されるものとして説明する。
【００１０】
図１を参照して、実施の形態の蓄電装置を含む車載電機システム（電動機駆動システム）の構成について説明する。
【００１１】
−車載電機システム−
車載電機システムは、モータジェネレータ１０、インバータ装置２０、車両全体を制御する車両コントローラ３０、および車載電源装置を構成する蓄電装置等を備える。蓄電装置は、複数の蓄電池を備えており、たとえば、複数のリチウムイオン電池セルを備えたリチウムイオンバッテリ装置１０００として構成される。
【００１２】
（モータジェネレータ）
モータジェネレータ１０は、三相交流同期機である。モータジェネレータ１０は、車両の力行時および内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪およびエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０に、リチウムイオンバッテリ装置１０００から電力変換装置であるインバータ装置２０を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。
【００１３】
モータジェネレータ１０は、車両の減速時や制動時などの回生時およびリチウムイオンバッテリ装置１０００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードでは、車輪あるいはエンジンからの駆動力によって駆動し、ジェネレータとして三相交流電力を発生させる。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０からの三相交流電力をインバータ装置２０を介して直流電力に変換し、リチウムイオンバッテリ装置１０００に供給する。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００には電力が蓄積される。
【００１４】
（インバータ装置２０）
インバータ装置２０は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、および三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動（オン・オフ）によって制御する電子回路装置である。インバータ装置２０は、パワーモジュール２１、ドライバ回路２２、モータコントローラ２３を備えている。
【００１５】
パワーモジュール２１は、６つのスイッチング半導体素子を備え、この６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作（オン・オフ）によって、前述した電力変換を行う電力変換回路である。
【００１６】
スイッチング半導体素子には、たとえば、金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）あるいは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いる。パワーモジュール２１をＭＯＳＦＥＴから構成する場合は、寄生ダイオードがドレイン電極とソース電極との間に電気的に逆並列に接続されている。一方、パワーモジュール２１をＩＧＢＴから構成する場合には、別途、ダイオードをコレクタ電極とエミッタ電極との間に電気的に逆並列に接続する必要がある。
【００１７】
パワーモジュール２１は、２つ（上アームおよび下アーム）のスイッチング半導体素子を電気的に直列に接続した直列回路（一相分のアーム）を三相分、電気的に並列に接続した三相ブリッジ回路により構成されている。
【００１８】
パワーモジュール２１には直流正極側モジュール端子（図示省略）および直流負極側モジュール端子（図示省略）が設けられ、各上アームにおける下アームへの接続側の反対側は、直流正極側モジュール端子に、各下アームにおける上アームへの接続側の反対側は直流負極側モジュール端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側モジュール端子および直流負極側モジュール端子は、直流正極側外部端子、直流負極側外部端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側外部端子および直流負極側外部端子は、リチウムイオンバッテリ装置１０００との間において直流電力を授受するための電源側端子であり、リチウムイオンバッテリ装置１０００から延びる電源ケーブル６１０，６２０が電気的に接続されている。
【００１９】
さらに、パワーモジュール２１には交流側モジュール端子が設けられ、交流側モジュール端子は交流側外部端子に電気的に接続されている。交流側外部端子は、モータジェネレータ１０との間において三相交流電力を授受するための負荷側端子であり、モータジェネレータ１０から延びる負荷ケーブルが電気的に接続されている。
【００２０】
（モータコントローラ）
モータコントローラ２３は、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ２３は、上位制御装置、たとえば車両全体を制御する車両コントローラ３０から出力されたトルク指令に基づいて、６つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号（たとえばＰＷＭ（パルス幅変調信号））を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路２２に出力される。
【００２１】
ドライバ回路２２は、モータコントローラ２３から出力されたスイッチング動作指令信号に基づいて、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成する。この駆動信号は、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子のゲート電極に出力される。これにより、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子は、ドライバ回路２２から出力された駆動信号に基づいてスイッチング（オン・オフ）が制御される。
【００２２】
蓄電装置、すなわちリチウムイオンバッテリ装置１０００は、電気エネルギーを蓄積および放出（直流電力を充放電）するための電池モジュール１００、および電池モジュール１００の状態を管理および制御するための制御装置９００を備えている。
【００２３】
電池モジュール１００は、２つの電池ブロック（あるいは電池パック）、すなわち電気的に直列に接続される高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから構成されている。
【００２４】
高電位側電池ブロック１００ａの負極側（低電位側）と低電位側電池ブロック１００ｂの正極側（高電位側）との間にはＳＤ（サービスディスコネクト）スイッチ７００が設けられ、ＳＤスイッチ７００には高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから延びる電源ケーブル６３０，６４０が電気的に接続されている。ＳＤスイッチ７００はリチウムイオンバッテリ装置１０００の保守、点検の時の安全性を確保するために設けられた安全装置であり、スイッチとヒューズとを電気的に直列に接続した電気回路から構成され、サービスマンによって保守、点検時に操作される。
【００２５】
セルコントローラ２００は、バッテリコントローラ３００からの指令によって複数のリチウムイオン電池セルの状態の管理および制御を行う、いわゆるバッテリコントローラ３００の手足であり、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されている。複数のリチウムイオン電池セルの状態の管理および制御には、各リチウムイオン電池セルの電圧の計測、各リチウムイオン電池セルの蓄電量の調整などがある。各集積回路は、対応する複数のリチウムイオン電池セルが決められており、対応する複数のリチウムイオン電池セルに対して状態の管理および制御を行う。
【００２６】
セルコントローラ２００を構成する集積回路の電源には、対応する複数のリチウムイオン電池セルを用いている。このため、セルコントローラ２００と電池モジュール１００の両者は接続線８００を介して電気的に接続されている。各集積回路には、対応する複数のリチウムイオン電池セルの最高電位の電圧が接続線８００を介して印加されている。
【００２７】
高電位側電池ブロック１００ａの正極端子とインバータ装置２０の直流正極側外部端子とは電源ケーブル６１０を介して電気的に接続され、高電位側電池ブロック１００ａの負極端子とＳＤスイッチ７００とは電源ケーブル６３０を介して電気的に接続されている。低電位側電池ブロック１００ｂの負極端子とインバータ装置２０の直流負極側外部端子とは電源ケーブル６２０を介して電気的に接続され、低電位側電池ブロック１００ｂの正極端子とＳＤスイッチ７００とは電源ケーブル６４０を介して電気的に接続されている。
【００２８】
電源ケーブル６１０、６２０の途中にはジャンクションボックス４００、負極側メインリレー４１２が設けられている。ジャンクションボックス４００の内部には、正極側メインリレー４１１およびプリチャージ回路４２０から構成されたリレー機構が収納されている。リレー機構は、電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を電気的に導通および遮断するための開閉部であり、車載電機システムの起動時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を導通、車載電機システムの停止時および異常時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を遮断する。このように、リチウムイオンバッテリ装置１０００とインバータ装置２０との間をリレー機構によって制御することにより、車載電機システムの高い安全性を確保できる。
【００２９】
リレー機構はモータコントローラ２３により駆動、制御される。モータコントローラ２３は、車載電機システムの起動時には、リチウムイオンバッテリ装置１０００の起動完了の通知をバッテリコントローラ３００から受けることにより、リレー機構に対して導通の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。また、モータコントローラ２３は、車載電機システムの停止時にはイグニションキースイッチからオフの出力信号を受けることにより、また、車載電機システムの異常時には車両コントローラからの異常信号を受けることにより、リレー機構に対して遮断の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。
【００３０】
正極側メインリレー４１１は電源ケーブル６１０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の正極側とインバータ装置２０の正極側との間の電気的な接続を制御する。負極側メインリレー４１２は電源ケーブル６２０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の負極側とインバータ装置２０の負極側との間の電気的な接続を制御する。
【００３１】
プリチャージ回路４２０は、プリチャージリレー４２１および抵抗４２２を電気的に直列に接続した直列回路であり、正極側メインリレー４１１に電気的に並列に接続されている。
【００３２】
車載電機システムの起動時にあたっては、まず、負極側メインリレー４１２が投入され、この後に、プリチャージリレー４２１が投入される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から供給された電流が抵抗４２２によって制限された後、インバータ搭載の平滑コンデンサに供給されて充電される。平滑コンデンサが所定の電圧まで充電された後、正極側メインリレー４１１が投入され、プリチャージリレー４２１が開放される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から正極側メインリレー４１１を介してインバータ装置２０に主電流が供給される。
【００３３】
ジャンクションボックス４００の内部には電流センサ４３０が収納されている。電流センサ４３０は、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給される電流を検出するために設けられたものである。電流センサ４３０の出力線はバッテリコントローラ３００に電気的に接続されている。バッテリコントローラ３００は、電流センサ４３０から出力された信号に基づいて、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給された電流を検出する。この電流検出情報は、バッテリコントローラ３００からモータコントローラ２３や車両コントローラ３０などに通知される。
【００３４】
電流センサ４３０はジャンクションボックス４００の外部に設置しても構わない。また、リチウムイオンバッテリ装置１０００の電流の検出部位は、正極側メインリレー４１１のインバータ装置２０側のみならず、正極側メインリレー４１１の電池モジュール１００側であってもよい。
【００３５】
なお、ジャンクションボックス４００の内部にリチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧を検出するための電圧センサを収納してもよい。バッテリコントローラ３００は、電圧センサの出力信号に基づいてリチウムイオンバッテリ装置１０００の全体の電圧を検出する。この電圧検出情報はモータコントローラ２３や車両コントローラ３０に通知される。リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧の検出部位は、リレー機構の電池モジュール１００側あるいはインバータ装置２０側のどちらでもよい。
【００３６】
−リチウムイオンバッテリ装置−
次に、図２〜図５を用いて、リチウムイオンバッテリ装置１０００の構成について説明する。
リチウムイオンバッテリ装置１０００は大きく分けて、電池モジュール１００および制御装置９００の２つのユニットから構成されている。
【００３７】
（電池モジュール）
以下、電池モジュール１００の構成について説明する。
前述したように、電池モジュール１００は、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから構成され、２つの電池ブロック１００ａ、１００ｂは、電気的に直列に接続されている。なお、高電位側電池ブロック１００ａと低電位側電池ブロック１００ｂは、同様の構成を有している。
【００３８】
このため、図４および図５には、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂを代表して、高電位側電池ブロック１００ａのみを示し、低電位側電池ブロック１００ｂの詳細な構成については説明を省略する。
【００３９】
図２および図３に示すように、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは、各ブロックの長手方向同士が平行となるように互いに隣接して並列に配置される。高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは、モジュールベース１０１上に並置され、ボルトなどの固定手段により固定されている。モジュールベース１０１は、短手方向に三分割された剛性のある薄肉の金属板（たとえば鉄板）により構成され、車両に固定されている。すなわち、モジュールベース１０１は、短手方向の両端部と中央部に配置された３つの部材から構成されている。
【００４０】
このような構成により、モジュールベース１０１の面を各電池ブロック１００ａ，１００ｂの下面と面一にでき、電池モジュール１００の高さ方向の寸法の低減に寄与する。
【００４１】
高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂの上部は、後述する制御装置９００の筐体９１０によって固定されている。
【００４２】
図２〜図５、特に図４および図５に示すように、高電位側電池ブロック１００ａは大きく分けて、ケーシング１１０（筐体、ハウジングあるいはパッケージと呼ぶ場合もある）および組電池１２０から構成されている。組電池１２０はケーシング１１０の内部に収納されて保持されている。
【００４３】
図５に示すように、ケーシング１１０は、略六面体状のブロック筐体であり、具体的には、入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２（図３参照）、出口側案内板１１３、およびサイドプレートと呼ばれる２つの側板１３０、１３１の６つの部材の結合体から構成されている。ケーシング１１０の内部空間は、組電池１２０が収納される収納室として機能するとともに、組電池１２０を冷却するための冷却媒体（冷却空気）が流通する冷却通路として機能する。
【００４４】
なお、以下の説明において、ケーシング１１０の長さが最も長い方向、および、冷却媒体入口１１４（図３参照）側から冷却媒体出口１１５側に至る方向を、長手方向と定義する。また、ケーシング１１０の長手方向に対向する２つの側面（入口側案内板１１２および出口側案内板１１３）とは異なる２つの側面（２つの側板１３０，１３１）が対向する方向、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸方向（正極端子および負極端子の２つの電極が対向する方向）、および２つのリチウムイオン電池セル１４０を電気的に接続するバスバー１５０と２つのリチウムイオン電池セル１４０とが対向する方向を、短手方向と定義する。さらに、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とが対向する方向を、電池モジュール１００の設置方向に関係なく高さ方向と定義する。
【００４５】
図５に示すように、入口流路形成板１１１はケーシング１１０の上面を形成する長方形状の平板である。出口流路形成板１１８はケーシング１１０の底面を形成する平板である。入口流路形成板１１１および出口流路形成板１１８は互いの長手方向端部の位置が長手方向にずれている。入口流路形成板１１１および出口流路形成板１１８は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００４６】
入口側案内板１１２は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の一方側を形成する板状部材である（図３参照）。図５に示すように、出口側案内板１１３は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の他方側を形成する板状部材である。入口側案内板１１２および出口側案内板１１３は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００４７】
図３に示すように、入口流路形成板１１１と入口側案内板１１２との間には、冷却媒体である冷却空気のケーシング１１０内部への導入口を構成する冷却媒体入口１１４が形成されている。冷却媒体入口１１４には、冷却空気を冷却媒体入口１１４まで導くための冷却媒体入口ダクト１１６が設けられている。前述したように、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とは互いにずれて配置されており、ケーシング１１０の入口側端部はステップ状に形成されている（図２〜図５参照）。図５に示すように、出口流路形成板１１８と出口側案内板１１３との間には、冷却空気のケーシング１１０内部からの導出口を構成する冷却媒体出口１１５が形成されている。冷却媒体出口１１５には、冷却空気を冷却媒体出口１１５から外部に導くための冷却媒体出口ダクト１１７が設けられている。
【００４８】
冷却媒体入口１１４および冷却媒体出口１１５は高さ方向（入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８との対向方向）に位置がずれている。すなわち冷却媒体入口１１４は入口流路形成板１１１側に位置し、冷却媒体出口１１５は出口流路形成板１１８側に位置している。
【００４９】
電池ブロックの組立性を考慮して、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４および冷却媒体入口ダクト１１６は一体に形成され、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５および冷却媒体出口ダクト１１７は一体に形成されている。
【００５０】
一体に形成された入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４、冷却媒体入口ダクト１１６、および、同じく一体に形成された出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５、冷却媒体出口ダクト１１７は、金属を金型鋳造して作られており、板金の曲げ加工により作られる筐体に比べて厚みを有するため、外部からの荷重や衝撃に対してより高い強度を持つと共に、ねじ穴や加工面の寸法精度も板金加工に比べて高いため他の部品との組み立て性もよい。
【００５１】
入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４および冷却媒体出口１１５と、側板１３０、１３１との結合はネジあるいはボルト若しくはリベットなどの固定手段（図示省略）により行われる。それらの結合部材間には、ケーシング１１０の内部の気密性を高め、冷却媒体入口１１４からケーシング１１０の内部に導入された冷却媒体が外部に漏れずに冷却媒体出口１１５から排出されるように、シール部材（図示省略）が設けられている。
【００５２】
図５に示すように、側板１３０，１３１は、ケーシング１１０の短手方向に対向する２つの側面を形成する平板状部材であり、電気的な絶縁性を有するＰＢＴなどの樹脂からなる成形体である。側板１３０，１３１の肉厚は入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２および出口側案内板１１３の肉厚よりも厚い。側板１３０，１３１の詳細な構成については、後述する。
【００５３】
側板１３０、１３１の外側、すなわち組電池１２０の収納室と反対側には、サイドカバ
ーと呼ばれる覆い部材１６０が設けられている。図５には、側板１３０の外側の覆い部材１６０のみが図示されているが、側板１３１の外側にも覆い部材１６０が設置される。覆い部材１６０は、ボルトあるいはリベットなどの固定手段（図示省略）によって側板１３０に固定されている。
【００５４】
覆い部材１６０は、鉄あるいはアルミニウムなどの金属板をプレス加工した平板、またはＰＢＴなどの樹脂を成形して形成した平板であり、側板１３０の平面形状とほぼ同じ形状に構成されている。覆い部材１６０は、後述する側板１３０の貫通孔１３２に対応する部位を含む領域が側板１３０とは反対側に一様に膨らんでいる。
【００５５】
これにより、覆い部材１６０と側板１３０との間には空間が形成される。この空間は、リチウムイオン電池セル１４０から噴出したミスト状のガスが、冷却通路を流通する冷却媒体とは分離して放出されるガス排出通路として機能する。
【００５６】
ガス排出通路の開口部は、ガスに含まれる電解液などの液体の排出を考慮して側板１３０の下部に形成されている。具体的には、側板１３０の冷却媒体入口１１４側、かつ出口流路形成板１１８側の側板１３０に形成されている。ガス排出通路の先端部分は管状に形成されており、ガス排出通路から排出されたガスを外部に導くためのガス排出管１３９（図３参照）が接続されている。
【００５７】
このように、ケーシング１１０は、対向する一対の側板１３０，１３１と、一対の側板１３０，１３１の間で上面を形成する入口流路形成板１１１と、一対の側板１３０，１３１の間で下面を形成する出口流路形成板１１８とを有し、これら部材により複数のリチウムイオン電池セル１４０の収容空間が形成されている（図５参照）。
【００５８】
（組電池）
組電池１２０は複数のリチウムイオン電池セル１４０の集合体（リチウムイオン電池セル群）である。複数のリチウムイオン電池セル１４０は、ケーシング１１０の内部に形成された収納室に整列して収納されていると共に、短手方向から側板１３０，１３１により挟持され、バスバーと呼ばれる複数の導電部材との接合によって電気的に直列に接続されている。
【００５９】
リチウムイオン電池セル１４０は、円柱形状の構造体であり、電解液が注入された電池ケースの内部に電池素子および安全弁等の構成部品が収納されて構成されている。
【００６０】
図５に示すように、本実施形態では、円筒形のリチウムイオン電池セル１４０を１６本、ケーシング１１０の内部に整列配置することにより組電池１２０を構成している。具体的には、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸が短手方向に沿って延在するように横倒しした状態で、８本のリチウムイオン電池セル１４０を並列に配置して第１電池セル列１２１を構成する。また、第１電池セル列１２１と同様に８本のリチウムイオン電池セル１４０を配置して第２電池セル列１２２を構成する。組電池１２０は、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２を高さ方向に積層（段積みあるいは俵積み）することによって構成される。
【００６１】
すなわち、組電池１２０は、リチウムイオン電池セル１４０を長手方向に８列、高さ方向に２段あるいは２層並べて構成される。
【００６２】
第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２は互いに長手方向にずれている。すなわち第１電池セル列１２１は、第２電池セル列１２２よりも入口流路形成板１１１側であって、冷却媒体入口１１４側にずれて配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、第１電池セル列１２１よりも出口流路形成板１１８側であって、冷却媒体出口１１５側にずれて配置されている。
【００６３】
たとえば、第１電池セル列１２１の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸の長手方向の位置が、第２電池セル列１２２の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸と、それに隣接するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸との間の中間位置になるように、第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２が長手方向にずれて配置されている。
【００６４】
第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０は端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０も同様に、端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。
【００６５】
ただし、第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側への並び順は、第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の並び順と異なる。すなわち、第１電池セル列１２１は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって負極端子、正極端子、負極端子、…、正極端子の順に配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって正極端子、負極端子、正極端子、…、負極端子の順に配置されている。
【００６６】
このように、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２とを長手方向にずらして配置することにより、組電池１２０の高さ方向の寸法を低くでき、高電位側電池ブロック１００ａを高さ方向に小型化することができる。
【００６７】
（側板）
次に、組電池１２０を両側から挟持する側板１３０，１３１の構成について詳細に説明する。ここでは、理解を容易にするため、一方の側板１３０の構成のみを説明するが、他方の側板１３１も基本的には側板１３０と同様に構成されている。
【００６８】
ただし、電池モジュール側正極外部端子１８０および電池モジュール側負極外部端子１８１は、側板１３０のみに設けられている。電池モジュール側正極外部端子１８０は、組電池１２０の最高電位の正極端子に電気的に接続された導電部材であり、電池モジュール側負極外部端子１８１は、組電池１２０の最低電位の負極端子に電気的に接続された導電部材である。電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１は、側板１３０の上面に突出するように長手方向に並んで設けられている。電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１には、電池モジュール１００とは別に予めサブアセンブリとして製作されたターミナルブロック５００に設けた正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１がそれぞれ接続される。正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１は、ターミナルブロック５００に取り付けられる電源ケーブル６１０，６３０（図１参照）と電気的に接続されている。ターミナルブロック５００の構造については、後述する。
【００６９】
図５に示すように、略長方形の平板形状に形成された側板１３０には、短手方向に貫通する１６つの円形の貫通孔１３２が形成されている。貫通孔１３２は、１６本のリチウムイオン電池セル１４０の電極位置に対応して開口するように配置されている。したがって、組電池１２０がケーシング１１０内に収納されると、側板１３０の各貫通孔１３２は、対応するリチウムイオン電池セル１４０一端側の端子面で塞がれ、側板１３１側の貫通孔１３２は、リチウムイオン電池セル１４０の他端側の端子面で塞がれる。
【００７０】
側板１３０において、組電池１２０の収納室を形成する内壁面とは反対側の外壁面１７０には、貫通孔１３２の周囲を部分的に取り囲むように突起部１３５が形成されている。さらに、外壁面１７０には、貫通孔１３２同士の間に、リチウムイオン電池セル１４０と接続されるバスバー１５０を配置するため、固定ガイド１３０ａが複数形成されている。突起部１３５および固定ガイド１３０ａは、それぞれ外壁面１７０から突出し、覆い部材１６０とバスバー１５０との接触を防止するように構成されている。これにより、覆い部材１６０がたとえば鉄等の金属製の平板から構成されている場合に、覆い部材１６０とバスバー１５０との間の短絡を防止することができる。
【００７１】
図４および図５に示すように、側板１３０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面には、接続端子８１０が設けられている。接続端子８１０は、側板１３０と同じ成形材料によって側板１３０に一体に成形され、側板１３０の上面において冷却媒体入口１１４側に配置されている。図６に示すように、各接続端子８１０は、電圧検出導体８０５の信号取り出し端子である。接続端子８１０にはコネクタが設けられ、コネクタを介して接続線８００が接続され、図２および図３に示すように、接続線８００の先端のコネクタが制御装置９００のコネクタ９１２に接続されている。
【００７２】
図６を参照して電圧検出導体８０５を説明する。
電圧検出導体８０５の形状は、側板１３０を小型化して電池モジュール１００全体を小型化するように、側板１３０の利用可能なスペースを効率的に利用するように設計されている。また、複数のリチウムイオン電池セル１４０は、バスバー１５０を介して直列に接続されているため、電圧検出導体８０５が接続される複数のバスバー１５０の間で電位差が発生することとなる。そこで、電圧検出導体８０５は、隣接する検出線８０６間の電位差ができるだけ小さくなるように検出線８０６の配置が決定されている。なお、符号８００ａが電圧検出導体８０５の先端部であり、この先端部８００ａがバスバー１５０に溶接される。
【００７３】
電圧検出導体８０５は、プレス加工等により所定の形状に成形された後、たとえば側板１３０と同様の樹脂からなる樹脂部８０７によって形状が固定される。具体的には、樹脂部８０７によって、複数の検出線８０６をそれぞれ分離した状態にするとともに、各検出線８０６の形状を保つように固定する。電圧検出導体８０５は、たとえば、樹脂部８０７によって複数の部位で検出線８０６を固定した２つのサブユニットから構成されている。図６に示すように、それぞれのサブユニットにはそれぞれ外部へ信号を取り出す接続端子８１０が設けられている。
【００７４】
樹脂部８０７によって固定された電圧検出導体８０５は、たとえば側板１３０を構成する樹脂によるインサートモールド成形により側板１３０と一体化して形成される。これにより、図５に示すように、接続端子８１０が側板１３０，１３１の上面に突設される。検出線８０６同士はそれぞれ分離して固定されているので、電圧検出導体８０５が側板１３０と一体化されると、検出線８０６の短絡は実質的に発生しない。
【００７５】
このように側板１３０に樹脂成形された電圧検出導体８０５は、図２および図３に示すように、その接続端子８１０から接続線８００により電圧検出用コネクタ９１２に接続されている。電圧検出用コネクタ９１２は、制御装置９００の短手方向両端部にそれぞれ設置されている。高電位側電池ブロック１００ａに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の高電位側電池ブロック１００ａの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側電池ブロック１００ｂに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の低電位側電池ブロック１００ｂの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。
【００７６】
接続線８００の長さは、配線ミスを防止するために、各接続端子８１０と対応するコネクタ９１２までの距離に相当するように設定されている。たとえば、高電位側電池ブロック１００ａの接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側電池ブロック１００ｂ用のコネクタ９１２まで到達しないような短さに設定されている。図６に示す電流遮断部８２０は、ヒューズワイヤを備え、制御装置９００や接続線８００の異常時に溶断して組電池１２０からの電流を遮断し、製品を保護する機能を有している。
【００７７】
図２および図３に示すように、接続線８００は、多数のハーネスを絶縁性保護部材で部分的に束ねられ、後述するように、ハーネスガード８１１で多数のハーネスの引き回し経路が規制、すなわち案内されているとともに、上方からの負荷に対して保護されている。
【００７８】
制御装置９００は、電池モジュール１００の上に載置されている。具体的には、制御装置９００は高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂの上に跨って載置された電子回路装置であり、筐体９１０、および筐体９１０の内部に収納された一つの回路基板を備えている。
【００７９】
筐体９１０は、扁平な直方体状の金属製箱体であり、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂに対して、ボルトあるいはネジなどの固定手段により固定されている。これにより、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは互いの短手方向の端部同士が制御装置９００によって接続されて固定される。すなわち、制御装置９００は、電池モジュール１００における支持、補強部材として機能し、電池モジュール１００の強度を向上することができる。
【００８０】
回路基板の上面には複数の電子部品（図示省略）や複数のコネクタ９１１，９１２，９１３が半田により接続されており、コネクタとしては、電圧検出用コネクタ９１２、温度検出用コネクタ９１３、および外部接続用コネクタ９１１等がある。
【００８１】
電圧検出用コネクタ９１２には３２本のリチウムイオン電池セル１４０に電気的に接続された接続線８００のコネクタが結合され、温度検出用コネクタ９１３には、電池モジュール１００の内部に配置された複数の温度センサ（図示省略）の信号線のコネクタ（図示省略）が結合される。
【００８２】
外部接続用コネクタ９１１には、バッテリコントローラ３００に駆動電源を供給するための電源線、イグニションキースイッチのオンオフ信号を入力するための信号線、および車両コントローラ３０やモータコントローラ２３とＣＡＮ通信するための通信線などのコネクタ（図示省略）が結合される。
【００８３】
高電位側電池ブロック１００ａに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の高電位側電池ブロック１００ａの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側電池ブロック１００ｂに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、制御装置９００の低電位側電池ブロック１００ｂの上方に配置されたコネクタ９１２に接続される。
【００８４】
前述したように低電位側電池ブロック１００ｂは高電位側電池ブロック１００ａと全く同じ構造を有している。
【００８５】
図５に示すように、入口流路形成板１１１には制御装置９００を取り付けるために使用されるメネジ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと、後述するターミナルブロック５００を取り付けるために使用されるメネジ１１０ｄが形成されている。
【００８６】
図２および図３に示すように、入口流路形成板１１１には、制御装置９００よりも冷却媒体入口１１４寄りに、一対のハーネスガード８１１が取り付けられている。ハーネスガード８１１は、電圧検出用コネクタ９１２から接続端子８１０に至る配線（接続線）８００を保持固定するもので、合成樹脂によって階段状に２段階に屈曲した開放溝状に形成されている。
【００８７】
ハーネスガード８１１は、高電位側電池ブロック１００ａにおいては、メネジ１１０ａに螺合されるビスによって入口流路形成板１１１の上面に固定され、低電位側電池ブロック１００ａにおいては、メネジ１１０ｂに螺合されるビスによって入口流路形成板１１１の上面に固定されている。高電位側電池ブロック１００ａに使用するハーネスガード８１１と、低電位側電池ブロック１００ｂに使用するハーネスガード８１１は勝手違いに製作されている。
【００８８】
図２に示すように、ハーネスガード８１１の最上面である支持平面８１１Ｐ、制御装置９００の最上面である支持平面９００Ｐ、ターミナルブロック５００の最上面である支持平面５００Ｐ、および、冷却媒体入口ダクト１１６側の端部において入口流路形成板１１１から立設している４本の支持突起８９０の最上面である支持平面８９０Ｐは、略同一の高さに設定されている。すなわち、本実施形態による蓄電装置においては、入口流路形成板１１１の上方において、一定レベルの支持平面８１１Ｐ，９００Ｐ，５００Ｐおよび８９０Ｐが形成されている。これらの支持平面は、その全面で上方からの負荷を分散して負担し、蓄電装置の強度、耐衝撃性を向上する。
【００８９】
（ターミナルブロック）
本実施の形態に係るターミナルブロック５００について図７〜図１１を参照して詳しく説明する。図７および図８はターミナルブロック５００の斜視図であり、図７はターミナルブロック５００に電源ケーブル６１０，６３０が取り付けられる前の状態を示す図であり、図８はターミナルブロック５００に電源ケーブル６１０，６３０が取り付けられた後の状態を示す図である。図７および図８は、カバー５９０が開いた状態のターミナルブロック５００を示している。図９は、電源ケーブルのケーブル端子５６０が接続される端子接続部５０Ｐ（５０Ｎ）を示す斜視図である。図１０（ａ）はターミナルブロック５００の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断して示す図である。
【００９０】
図７および図８に示すように、ターミナルブロック５００は、電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１（図５参照）および電源ケーブル６１０，６３０のケーブル端子５６０（図８参照）が接続される一対の端子接続部５０Ｐ，５０Ｎと、ケーシング１１０上面のメネジ１１０ｄ（図５参照）に対する取付部であるカラー５１０とが樹脂製のターミナルブロック本体にインサート成形されたブロックとして予め製作されている。
【００９１】
図８に示すように、電源ケーブル６１０，６３０の一端には、取付孔が形成された平板状のケーブル端子５６０が設けられている。電源ケーブル６１０，６３０は、導体が絶縁体とポリ塩化ビニル等の保護被覆とで覆われて、ある程度の剛性を有し、平面視Ｌ字状に屈曲された状態でターミナルブロック５００に配設されている。
【００９２】
ターミナルブロック本体は、矩形箱状のターミナルケース５２０と、カバー５９０とを有している。図１０も参照して説明すると、ターミナルケース５２０は、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎが配設される第１ブロック５２０ａと、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに接続される電源ケーブル６１０，６３０（図８参照）が配設される第２ブロック５２０ｂとを有している。図７および図８に示すように、カバー５９０は、ターミナルケース５２０の第１ブロック５２０ａに対して開閉可能に装着されている。
【００９３】
第１ブロック５２０ａは、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎが配設される平板状の底板と、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎを囲むように底板に立設される囲い壁５２１とを有している。図８に示すように、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎは、それぞれ導電板５３１とボルト５４０とナット５４６とを有している。
【００９４】
端子接続部５０Ｐの導電板５３１は、図９に示すように、矩形平板状の基部５３５を有し、基部５３５には、曲げ加工により基部５３５の一辺（外縁）から立ち上がるように、正極側接続端子５８０が形成されている。負極側接続端子５８１も同様に、端子接続部５０Ｎの導電板５３１から延在している。端子接続部５０Ｐ，５０Ｎのそれぞれの導電板５３１から延在する正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１は、前述した組電池１２０の電池モジュール側正極外部端子１８０および電池モジュール側負極外部端子１８１（図５参照）にそれぞれ接続される。
【００９５】
ボルト５４０は、図９に示すように、導電板５３１の基部５３５の上面中央から上方に向かって突出されている。図８に示すように、ボルト５４０には電源ケーブル６１０，６３０のケーブル端子５６０が挿通され、ボルト５４０にナット５４６が装着されることで、ケーブル端子５６０が端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに固定される。
【００９６】
図７、図８および図１０に示すように、正負極側接続端子５８０，５８１の近傍における第１ブロック５２０ａの底板には、ケーシング１１０の側板１３０から上方に突出する正負極外部端子１８０，１８１（図５参照）が下方から挿通される開口５２４が設けられている。
【００９７】
第２ブロック５２０ｂは、電源ケーブル６１０，６３０が載置される平板状の載置板と、電源ケーブル６１０，６３０のそれぞれの両側近傍において電源ケーブル６１０，６３０の回転を規制するために載置板に立設されるケーブル規制板５２６とを有している。
【００９８】
図２に示すように、ターミナルブロック５００は、カバー５９０を閉じた状態では略直方体状であり、ケーシング１１０の上面に設置されており、制御装置９００よりも冷却媒体出口１１５側に、短手方向に並列して配置されている。
【００９９】
電池モジュール側正極外部端子１８０および電池モジュール側負極外部端子１８１（図５参照）は、第１ブロック５２０ａの底板に設けられた開口５２４（図７および図８参照）から上方に向かって挿通され、ターミナルブロック５００に設けられている正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１にそれぞれ溶接される。その際、端子の当接面同士を接触させ、その外側を電極で挟む。そのため、図７および図８に示すように、第１ブロック５２０ａの囲い壁５２１には、端子の当接面と直交する方向に端子同士を溶接するための作業用の開口としての切り欠き５２９が４箇所設けられ、電極が入るスペースが確保されている。
【０１００】
なお、正負極側接続端子５８０，５８１とボルト５４０とは、正負極側接続端子５８０，５８１側の溶接用作業スペースを確保するように配置されている。
【０１０１】
カバー５９０は、図７および図８に示すように、第１ブロック５２０ａの上方を覆う天板と、第１ブロック５２０ａの切り欠き５２９を塞ぐ塞ぎ板５９２とを有している。カバー５９０は、図２に示すように、端子接続後、第１ブロック５２０ａの内部に異物が入らないように閉じられて、第１ブロック５２０ａの上方や４箇所の切り欠き５２９を塞いでいる。
【０１０２】
カバー５９０は、閉じられたときに第１ブロック５２０ａの囲い壁５２１によって支持され、正負極外部端子１８０，１８１と、正負極側接続端子５８０，５８１との接続部を上方からの負荷に対して保護している。
【０１０３】
本実施の形態に係るターミナルブロック５００の端子接続部５０Ｐ，５０Ｎには、電源ケーブル６１０，６３０の着脱時におけるボルト５４０の引き抜きおよび回転を防止するための爪５３２が設けられている。爪５３２は、図９に示すように、曲げ加工により、正負極側接続端子５８０，５８１が形成された辺に直交する辺のそれぞれから立ち上がるように形成されている。
【０１０４】
図１０に示すように、ボルト５４０は、基部５３５の裏面から挿入され、基部５３５に頭部５４０ａがかしめ固定されることにより、導電板５３１と一体となっている。導電板５３１はインサート成形により第１ブロック５２０ａに一体とされており、基部５３５は、基部５３５の上面と、ターミナルブロック本体の底板の上面とがほぼ同一面上に位置するように、ターミナルブロック本体の底板に埋め込まれている。爪５３２は、第１ブロック５２０ａの底板から上方に突出するように形成された囲い壁５２１の下部に設けられる保持部５２２の内部に埋め込まれている。爪５３２が保持部５２２によって覆われているため、爪５３２の外面は保持部５２２の内面に係合している。
【０１０５】
図１１は、爪５３２と保持部５２２との係合部を模式的に示した断面図である。図１１（ａ）は側面断面図であり、図１１（ｂ）は平面断面図（図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。図１１（ａ）に示すように、ボルト５４０を上方に引っ張る力が加わった場合、保持部５２２が爪５３２の上面５３２ｔや爪５３２の根元に相当する基部５３５の縁部近傍上面５３２ｂを押さえつけるように保持するため、ボルト５４０が引き抜かれることが防止される。なお、爪５３２の外周の側面５３２ｓと保持部５２２の内側面との付着力も引き抜き防止に寄与する。
【０１０６】
図１１（ｂ）に示すように、ボルト５４０を回転させる方向に力が加わった場合、保持部５２２の内側面が爪５３２の外周の側面５３２ｓを押さえつけるように保持するため、ボルト５４０の回転が防止される。
【０１０７】
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）電源ケーブルのケーブル端子５６０が接続されるボルト５４０が導電板５３１の基部５３５に固着され、導電板５３１から突出する爪５３２がインサート成形によりターミナルブロック本体に埋め込まれている。これにより、電源ケーブルのケーブル端子５６０をボルト５４０に挿通し、ナット５４６を締め付けることによって、ケーブル端子５６０を端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに固定する際や、ナット５４６を取り外す際に、ボルト５４０が引き抜かれることが防止されるとともに、ボルト５４０の回転が防止される。よって、電源ケーブルの端子着脱時におけるボルト５４０の脱落を防止したターミナルブロック５００を備えた蓄電装置を提供することができる。
【０１０８】
（２）ボルト５４０および爪５３２は、基部５３５の上面から上方に突出している。ボルト５４０と爪５３２の突出方向を同じ方向にすることで、ターミナルブロック５００の高さ方向寸法を抑えることができる。たとえば、爪５３２をボルト５４０と異なる方向である下方に突出させた場合、爪５３２の埋め込み部分だけターミナルブロック５００の高さ寸法が長くなるが、本実施の形態では、爪５３２がボルト５４０と平行に設けられており、底板から上方に突出するように形成された囲い壁５２１の根元に設けられる保持部５２２内に爪５３２が埋め込まれているため、爪５３２を設けることによりターミナルブロック５００の高さ方向寸法が長くなることはない。
【０１０９】
（３）導電板５３１の基部５３５の上面と、ターミナルブロック本体の底板の上面とがほぼ同一面上に位置するように、導電板５３１の基部５３５をインサート成形によりターミナルブロック本体の底板に埋め込んだ。これにより、導電板５３１をターミナルブロック本体の底板の上面に載置して固定した場合に比べて、高さ方向に裕度を持たせることができる。蓄電装置は、ターミナルブロック５００の最上面である支持平面５００Ｐと、その他の電装部品を保護する部材の最上面である支持平面８１１Ｐ，８９０Ｐと、制御装置９００の最上面である支持平面９００Ｐとが同じ平面状に位置するように設定されており、高さ方向に制約がある。したがって、ターミナルブロック５００の高さ方向を短くするとともに、他の保護部材および制御装置９００の高さ方向を短くすることができる場合は、蓄電装置をコンパクトにすることができる。
【０１１０】
（４）ターミナルブロック本体内に配設される電源ケーブルの両側近傍にケーブル規制板５２６が設けられているため、ナット５４６を締め付ける際に、電源ケーブルが回転したとしても、電源ケーブルがケーブル規制板５２６に接触して電源ケーブルの回転が規制される。したがって、電源ケーブルを押さえつけておく必要がなく、容易に電源ケーブルのケーブル端子５６０を端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに取り付けることができる。
【０１１１】
（５）電池モジュール側正負極外部端子１８０，１８１と、正負極側接続端子５８０，５８１との当接面と直交する方向に作業用開口としての切り欠き５２９が設けられているため、容易に両側から電極で端子を挟んで端子同士を溶接することができる。
【０１１２】
（６）ターミナルケース５２０に開閉可能なカバー５９０を設けた。これにより、カバー５９０を開いて、電源ケーブルを端子接続部５０Ｐ，５０Ｎに着脱することができる。電源ケーブルを取り付けた後、第１ブロック５２０ａの内部空間を覆うようにカバー５９０を閉じることで、ターミナルケース５２０内に埃や水滴等の異物が侵入することを防いで、漏電や短絡を防止することができる。さらに、切り欠き５２９から指が入ることも防止されるため、安全が確保される。
【０１１３】
（７）爪５３２、正極側接続端子５８０および負極側接続端子５８１は、導電板５３１を曲げることによって形成することができるため、容易に端子接続部５０Ｐ，５０Ｎを製作することができる。
【０１１４】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を前述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）本発明は、ターミナルケース５２０において電源ケーブルが載置される第２ブロック５２０ｂを設けることに限定されない。第１ブロック５２０ａのみでターミナルケース５２０を構成してもよい。この場合、電源ケーブルは、ターミナルケース５２０とは別に設けられるケーブル保持部材により保持される。なお。ケーブル保持部材を設置することなく、電源ケーブルを電池ブロック１００ａ，１００ｂのケーシング１１０の上面に載置させてもよい。
【０１１５】
（２）前述の実施の形態では、基部５３５にボルト５４０の頭部５４０ａをかしめ固定したが、本発明は、これに限定されない。溶接によりボルト５４０の端部を基部５３５に固着してもよい。
（３）本発明は、導電板５３１の基部５３５をターミナルブロック本体の底板に埋め込む場合に限定されない。ターミナルブロック本体の底板の上面に基部５３５を載置させてもよい。なお、基部５３５の少なくとも一部を底板に埋め込むようにインサート成形することで、埋め込んだ深さだけ高さ方向に裕度を持たせることができるため好適である。
【０１１６】
（４）前述の実施形態では、ボルト５４０と爪５３２が基部５３５の上面から上方に突出しているが、本発明は、これに限定されない。たとえば、ボルト５４０を基部５３５の上面から上方に突出させ、爪５３２を基部５３５の下面から下方に突出させてもよい。
【０１１７】
（５）前述の実施形態では、爪５３２を曲げ加工により形成したが、本発明は、これに限定されない。たとえば、爪５３２を溶接により導電板５３１に固着させてもよい。
【０１１８】
（６）前述の実施形態では、端子接続部５０Ｐ，５０Ｎの抜け防止部材として、導電板５３１に平板状の一対の爪５３２を設けたが、本発明は、これに限定されない。端子接続部５０Ｐ，５０Ｎの抜けを防止する種々の形状の抜け止め部材を導電板５３１に１個あるいは３個以上設けることができる。
【０１１９】
（７）前述の実施形態では、ターミナルブロック５００と、接続端子８１０と制御装置９００を接続する接続線８００を構成するハーネスを保護するハーネスガード８１１と、接続端子８１０の周辺にケーシング１１０から立設された支持突起８９０とを保護部材として設けたが、これら保護部材はいずれか１つ、あるいはいずれか２つの組み合わせでもよい。
【０１２０】
（８）１つの電池ブロックで構成される蓄電装置、３つ以上の電池ブロックで構成される蓄電装置にも本発明を適用できる。
【０１２１】
（９）前述の実施形態では、１６本のリチウムイオン電池セル１４０を接続した２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂから構成される電池モジュール１００を例示した。しかし、本発明は前述した電池モジュール１００の構成や接続方式（直列、並列）に限定されるものではなく、リチウムイオン電池セル１４０の本数や電池セル列の本数や配列、方向を変えたものに関しても適用される。
【０１２２】
（１０）リチウムイオン電池セル１４０として円筒形電池を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。たとえば、リチウムイオン電池セル１４０の形状が、角型蓄電池やラミネート封止の電池に関しても適用され、また、リチウムイオン電池以外に、ニッケル水素電池などの他の電池に関しても適用される。
【０１２３】
（１１）蓄電装置は、他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの車両用電源装置に利用することもできる。
【０１２４】
（１２）蓄電装置は、コンピュータシステムやサーバシステムなどに用いられる無停電電源装置、自家用発電設備に用いられる電源装置など、電動車両以外の電源装置を構成する蓄電装置に適用しても構わない。
【０１２５】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０１２６】
５０Ｐ，５０Ｎ 端子接続部、１００ 電池モジュール、１００ａ 高電位側電池ブロック、１００ｂ 低電位側電池ブロック、１１０ ケーシング、１２０ 組電池、１４０ リチウムイオン電池セル、１５０ バスバー、１８０ 電池モジュール側正極外部端子、１８１ 電池モジュール側負極外部端子、５００ ターミナルブロック、５２０ ターミナルケース、５２１ 囲い壁、５２６ ケーブル規制板、５２９ 切り欠き、５３１ 導電板、５３２ 爪、５３５ 基部、５４０ ボルト、５４６ ナット、５６０ ケーブル端子、５８０ 正極側接続端子、５８１ 負極側接続端子、５９０ カバー、５９２ 塞ぎ板、６１０，６２０，６３０，６４０ 電源ケーブル、９００ 制御装置、１０００ リチウムイオンバッテリ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の電池セルを互いにバスバーで電気的に接続して構成される組電池と、
前記組電池を収納するケーシングと、
前記組電池の正負極端子にそれぞれが接続され、前記ケーシングの上面に突出する正負極外部端子と、
前記ケーシングの上面に設置されるターミナルブロックとを備え、
前記ターミナルブロックは、
前記正負極外部端子と、電源ケーブルの一端に設けられたケーブル端子とが接続される端子接続部と、
前記端子接続部を保持する本体とを備え、
前記端子接続部は、平板状の基部と、前記正負極外部端子が接続される接続端子と、前記ケーブル端子が挿通されるボルトと、前記ボルトに挿通された前記ケーブル端子を前記端子接続部に固定するナットと、前記基部に設けられた前記端子接続部の抜け止め部材とを有し、
前記抜け止め部材は、インサート成形により前記本体に埋め込まれていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置において、
前記ボルトおよび前記抜け止め部材は、前記基部の上面から上方に突出していることを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蓄電装置において、
前記基部は、矩形状とされ、
前記接続端子は、曲げ加工により、前記基部の一辺から立ち上がるように形成され、
前記抜け止め部材は、曲げ加工により、前記接続端子が形成された辺に直交する辺のそれぞれから立ち上がるように形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記本体には、前記本体内に配設される前記電源ケーブルの両側近傍に前記電源ケーブルの回転を規制するためのケーブル規制板が設けられていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記端子接続部の基部の上面と、前記本体の底板の上面とがほぼ同一面上に位置していることを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記本体は、箱状のケースと、前記ケースに装着されるカバーとを有し、
前記ケースは、前記端子接続部が配設される第１ブロックと、前記電源ケーブルが配設される第２ブロックとを有し、
前記第１ブロックは、前記端子接続部の基部が配置される底板と、前記端子接続部を囲むように前記底板に立設される囲い壁とを有し、
前記第２ブロックは、前記電源ケーブルが載置される載置板と、前記電源ケーブルの両側近傍において前記電源ケーブルの回転を規制するために前記載置板に立設されるケーブル規制板とを有し、
前記第１ブロックの底板には、前記正負極外部端子が挿通される開口が設けられ、
前記第１ブロックの囲い壁には、前記接続端子と前記正負極外部端子との当接面と直交する方向に前記端子同士を溶接するための作業用開口が設けられ、
前記カバーは、前記第１ブロックの上方を覆う天板と、前記第１ブロックの囲い壁に設けられる前記作業用開口を塞ぐ塞ぎ板とを有し、前記第１ブロックに対して開閉可能に取り付けられていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記ケーシングの上面に設置されて前記複数の電池セルの物理状態を監視する制御装置と、
電装部品を保護する保護部材とを備え、
前記保護部材には、前記ターミナルブロックが含まれ、
前記保護部材の最上面と、前記制御装置の最上面とが同じ平面上に位置するように設定されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項１】
複数本の電池セルを互いにバスバーで電気的に接続して構成される組電池と、
前記組電池を収納するケーシングと、
前記組電池の正負極端子にそれぞれが接続され、前記ケーシングの上面に突出する正負極外部端子と、
前記ケーシングの上面に設置されるターミナルブロックとを備え、
前記ターミナルブロックは、
前記正負極外部端子と、電源ケーブルの一端に設けられたケーブル端子とが接続される端子接続部と、
前記端子接続部を保持する本体とを備え、
前記端子接続部は、平板状の基部と、前記正負極外部端子が接続される接続端子と、前記ケーブル端子が挿通されるボルトと、前記ボルトに挿通された前記ケーブル端子を前記端子接続部に固定するナットと、前記基部に設けられた前記端子接続部の抜け止め部材とを有し、
前記抜け止め部材は、インサート成形により前記本体に埋め込まれていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置において、
前記ボルトおよび前記抜け止め部材は、前記基部の上面から上方に突出していることを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蓄電装置において、
前記基部は、矩形状とされ、
前記接続端子は、曲げ加工により、前記基部の一辺から立ち上がるように形成され、
前記抜け止め部材は、曲げ加工により、前記接続端子が形成された辺に直交する辺のそれぞれから立ち上がるように形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記本体には、前記本体内に配設される前記電源ケーブルの両側近傍に前記電源ケーブルの回転を規制するためのケーブル規制板が設けられていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記端子接続部の基部の上面と、前記本体の底板の上面とがほぼ同一面上に位置していることを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記本体は、箱状のケースと、前記ケースに装着されるカバーとを有し、
前記ケースは、前記端子接続部が配設される第１ブロックと、前記電源ケーブルが配設される第２ブロックとを有し、
前記第１ブロックは、前記端子接続部の基部が配置される底板と、前記端子接続部を囲むように前記底板に立設される囲い壁とを有し、
前記第２ブロックは、前記電源ケーブルが載置される載置板と、前記電源ケーブルの両側近傍において前記電源ケーブルの回転を規制するために前記載置板に立設されるケーブル規制板とを有し、
前記第１ブロックの底板には、前記正負極外部端子が挿通される開口が設けられ、
前記第１ブロックの囲い壁には、前記接続端子と前記正負極外部端子との当接面と直交する方向に前記端子同士を溶接するための作業用開口が設けられ、
前記カバーは、前記第１ブロックの上方を覆う天板と、前記第１ブロックの囲い壁に設けられる前記作業用開口を塞ぐ塞ぎ板とを有し、前記第１ブロックに対して開閉可能に取り付けられていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記ケーシングの上面に設置されて前記複数の電池セルの物理状態を監視する制御装置と、
電装部品を保護する保護部材とを備え、
前記保護部材には、前記ターミナルブロックが含まれ、
前記保護部材の最上面と、前記制御装置の最上面とが同じ平面上に位置するように設定されていることを特徴とする蓄電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２２１７３８（Ｐ２０１２−２２１７３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８６２７８（Ｐ２０１１−８６２７８）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（５０５０８３９９９）日立ビークルエナジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（５０５０８３９９９）日立ビークルエナジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
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