電池モジュール
【課題】電極端子と配線部材との接触部の防水性とメンテナンス性とを両立する。
【解決手段】本発明の電池モジュールは、凹部又は凸部の一方が形成された電極端子５を電池容器に備えた第１および第２の電池セルと、一方の凹部又は凸部に嵌め合わされる固定部材６と、配線材料３ａと、配線材料３ａが電極端子５に接触する部位を除いて配線材料３ａを覆って配置された防水性樹脂３ｂと、防水性樹脂３ｂから延び且つ接触部位の周囲に形成された第１の突起３ｂａとを備えた配線部材３と、を有する。配線部材３は、固定部材６が嵌め合わされることで、第１および第２の電池セルの間に固定され、且つ、第１の突起３ｂａが電極端子５を取り囲んで気密性を高める。
【解決手段】本発明の電池モジュールは、凹部又は凸部の一方が形成された電極端子５を電池容器に備えた第１および第２の電池セルと、一方の凹部又は凸部に嵌め合わされる固定部材６と、配線材料３ａと、配線材料３ａが電極端子５に接触する部位を除いて配線材料３ａを覆って配置された防水性樹脂３ｂと、防水性樹脂３ｂから延び且つ接触部位の周囲に形成された第１の突起３ｂａとを備えた配線部材３と、を有する。配線部材３は、固定部材６が嵌め合わされることで、第１および第２の電池セルの間に固定され、且つ、第１の突起３ｂａが電極端子５を取り囲んで気密性を高める。
【発明の詳細な説明】
【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】
複数の電池セルが配線部材で接続された構成の電池モジュールは、様々な環境で利用されており、当該環境次第では防水性が要求されることがある。例えば、電池モジュールが搭載される電気システム（例えば、船舶）内の低い位置に当該電池モジュールが配置されることがある。このような電気システムに水分が浸入すると、電池モジュールが水分に曝される可能性が高くなる。
【０００３】
そこで、防水性を高めた電池モジュールが開発されてきた（特許文献１参照）。特許文献１に開示の電池モジュールは、２つの電池セルを接続するリード（配線部材）の周囲に隔壁を設け、当該隔壁の内側に絶縁樹脂を埋設することで、電極端子及びリードを当該絶縁樹脂で封止し、電極端子及びリードに防水性をもたせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２９２０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示の構成によれば一定の防水性能は認められるが、電池モジュールに振動等が加えられた場合に、上記隔壁が電極端子と電池容器の接合部分から浮き上がる等し、当該浮き上がった箇所から漏水する恐れがある。この場合には、結局、電極端子や配線部材が曝されて錆びる等し、電池モジュール性能に悪影響を及ぼしうる。
また、当該絶縁樹脂は上記隔壁内に電極端子と配線部材を覆って埋め込まれているので、電池セルの交換などのメンテナンス時に電極端子と配線部材とを分離することが容易ではなく、従って、多大な手間や時間を要するなどメンテナンスの効率に悪影響を及ぼしうる。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑み成されたものであって、電極端子と配線部材との接触部の防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた電池モジュールを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電池モジュールは、凹部又は凸部の一方が形成された電極端子を電池容器に備えた第１および第２の電池セルと、前記一方の凹部又は凸部に嵌め合わされる固定部材と、配線材料と、前記配線材料が前記電極端子に接触する部位を除いて前記配線材料を覆って配置された防水性樹脂と、前記防水性樹脂から延び且つ前記接触部位の周囲に形成された第１の突起とを備えた配線部材と、を有し、前記配線部材は、前記固定部材が前記嵌め合わされることで、前記第１および第２の電池セルの間に固定され、且つ、前記第１の突起が前記電極端子を取り囲んで気密性を高めることを特徴とする。
【０００８】
上記の電池モジュールによれば、第１の電池セルと第２の電池セルとを配線部材によって接続且つ固定部材によってこれらを固定する際に、配線部材に形成された第１の突起がこれら電池セルの電極端子を取り囲んで気密性を高めることができる。従って、電池モジュールの防水性を向上させることができる。
また、固定部材は電極端子に形成された凹部又は凸部に嵌め合わされる構成であるので、固定部材をこの凹部又は凸部から取り外し、第１の電池セルと第２の電池セルとを配線部材から分離することは比較的容易である。従って、電池モジュールのメンテナンスも容易である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極端子と配線部材との接触部の防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた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】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の電池モジュール構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図１の電池モジュールの第１変形例を示す図である。
【図４】図１の電池モジュールの第２変形例を示す図である。
【図５】第２の実施形態の電池モジュール構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態の電池モジュール構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。本発明の技術範囲は下記の実施形態又は各変形例に限定されるものではない。下記の実施形態又は各変形例で説明した各要素は、適宜組み合わせることができる。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１及び図２を用いて、第１の実施形態の電池モジュールを説明する。図１は、電池モジュールの構成を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。いずれも、同一の直交座標系を用いて説明する。
【００１３】
まず、本実施形態の電池モジュール１は、図１に示すように、電極端子（正極端子又は負極端子）に凹部（例えば、ネジ穴など）が形成されたリチウムイオン二次電池等の複数の電池セル２が、上記凹部に嵌め合わされる凸部を備えた固定部材６（例えば、雄ネジなど）によって、配線部材３を介して互いに固定され且つ電気的に接続された構成である。
【００１４】
具体的には、同一種類および同一構造の４つの電池セル２（理解容易のため、Ｘ軸方向に向かって手前から２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄという）が電気的に直列接続されている。すなわち、角型電池容器の電池セル２Ａの正極端子４と図示しないモジュール正極端子（または電池モジュール１が駆動する電気モーター等の電力負荷の正極端子）とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ａの負極端子５と電池セル２Ｂの正極端子４とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ｂの負極端子５と電池セル２Ｃの正極端子４とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ｃの負極端子５と電池セル２Ｄの正極端子４とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ｄの負極端子５と図示しないモジュール負極端子（または、上記電力負荷の負極端子）とが配線部材３により電気的に接続されている。
【００１５】
次に、図２を用いて、電池セル２の構成、配線部材３の構成および配線部材３と電極端子との接続状態を詳述する。ここでは、電極端子として負極端子５を用いて説明するが、正極端子４においても同様の構成である。従って、以下の説明における負極端子５を電極端子（正極端子４又は負極端子５）として読み替えてもよい。
【００１６】
図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。まず、電池セル２は、ＸＹ平面上に略矩形の形状をもち且つ当該略矩形の全ての辺からＺ軸方向へ伸びる壁面をもつ角型の容器本体７と、容器本体７に収納され且つ正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体８と、積層電極体８を容器本体７に収納後に容器本体７を密閉する蓋９とを備えている（容器本体７と蓋９とが密閉されて電池容器となる）。
【００１７】
蓋９には、蓋９を貫通して配置される円柱状（断面が実質的に直径ｒの円）の負極端子５と、負極端子５を蓋９に固定し且つ負極端子５と蓋９との間を電気的に絶縁する絶縁性の樹脂１０（例えば、プラスチック樹脂等）が形成されている。なお、負極端子５には、電池容器の外側であって上記円の中心付近に−Ｚ方向に凹む凹部１３（例えば、ネジ穴など）が形成されている。
【００１８】
積層電極体８は、複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを介して順次積層された積層型の積層電極体であってもよいし、１つの正極板と１つの負極板とがセパレータを介して積層され且つ巻かれた状態の捲回型の積層電極体であってもよい。積層電極体８の負極板に形成される負極タブ１１は負極リード１２に接続され、負極リード１２が電池容器内において負極端子５とリベット止めされること等により、負極板と負極端子５とが電気的に接続される。図示しないが、積層電極体８の正極板に形成される正極タブは正極リードに接続され、正極リードが電池容器内において正極端子４とリベット止めされること等により、正極板と正極端子４とが電気的に接続される。
【００１９】
固定部材６は、負極端子５の凹部１３に嵌め合わされる凸部６ａと、凸部６ａと接続し且つ凸部６ａにおけるＸＺ平面での断面が略Ｔ字となる頭部６ｂとを備える。なお、頭部６ｂのＸＹ平面における形状は、凸部６ａを中心とした直径Ｌの略円形である。これら凸部６ａと頭部６ｂは、型を用いてプラスチック等の樹脂や金属で一体形成してもよい。
【００２０】
配線部材３は、平板であって且つその両端に凹部１３の径と実質的に同じ且つやや大きい径の貫通孔１４を備えた配線材料としての導電性（例えば金属製）のバスバー３ａと、バスバー３ａの下面（バスバー３ａより電池セル２側の面、すなわち−Ｚ側の面）であって且つバスバー３ａの２つの貫通孔１４の中心からＸＹ平面上に半径（Ｒ１）/２の範囲及び貫通孔１４を除き、当該バスバー３ａの他の部分を全面的に覆う防水性の樹脂（例えば、ゴム等）３ｂを備えている。
【００２１】
なお、上記「バスバー３ａの下面であって且つバスバー３ａの２つの貫通孔１４の中心からＸＹ平面上に半径（Ｒ１）/２の範囲」（当該範囲の配線部材３の部位を、接触部位という）は負極端子５の凹部１３の形成された面（上面）に物理的に接触して、バスバー３ａと負極端子５との間に電気経路を形成する部位である。従って、負極端子５の直径ｒと接触部位の直径Ｒ１との関係は、（Ｒ１）＞ｒとなる。
【００２２】
また、配線部材３の接触部位の全周には、いわゆるＯ−リング（オーリング）として機能するＸＹ平面から見て略円形の第１の突起３ｂａが樹脂３ｂと一体に形成されている。第１の突起３ｂａの高さ（Ｚ軸方向の高さ）は、配線部材３の接触部位を負極端子５の上面に接触させた際、電池容器に十分にまんべんなく接触して圧力を加えることができ、さらにオーリングとして第１の突起３ｂａで取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができる高さ（圧力をかけていわゆるオーリングとしての機能を果たすことができる高さ）となるよう設計される。
【００２３】
さらに、バスバー３ａの上面（バスバー３ａを介して上記接触部位と反対側の面、すなわち＋Ｚ側の面）であって且つ第１の突起３ｂａとＸＹ平面上で実質的に同じ位置に、略円形の第２の突起３ｂｂが樹脂３ｂと一体に形成されている。この第２の突起３ｂｂの高さは、図２（ｂ）に示すように、固定部材６の凸部６ａを配線部材３の貫通孔１４に挿入し、さらに凸部６ａを負極端子５の凹部１３に嵌め合わせて−Ｚ方向に圧力を加えた際に、固定部材６の頭部６ｂに十分にまんべんなく接触し、さらにオーリングとして第２の突起３ｂｂが取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができる高さ（圧力をかけていわゆるオーリングとしての機能を果たすことができる高さ）となるよう設計される。従って、この場合、Ｌ＞（Ｒ１）となる。
【００２４】
なお、第１の突起３ｂａと第２の突起３ｂｂは樹脂３ｂと同じく弾力性のある防水性の材質であって、例えば型を用いて樹脂３ｂと一体に形成してもよい。また、図２では、ＸＹ平面から見て、上記接触部位に対応する位置のバスバー３ａの上面の部分も樹脂３ｂで覆っているので、防水性をより向上できる。
【００２５】
従って、２つの電池セル２間を配線部材３と固定部材６を用いて固定すると、これら電池セル２の間における電気経路は、配線部材３の防水性の樹脂３ｂ、第１の突起３ｂａ及び第２の突起３ｂｂとで気密性が高く保たれ、優れた電池モジュールの性能を発揮することができる。
【００２６】
固定部材６の凸部６ａがゴム等の弾力性のある樹脂の場合、負極端子５の凹部１３の径よりも凸部６ａの径を実質的に同じ且つやや大きいものとすれば、固定部材６を負極端子５の方向へ押して圧力を加えることで電池セル２へ配線部材３をしっかり固定することができるとともに、上記気密性を高く保つことができる。
【００２７】
また、負極端子５の凹部１３が雌ネジであり、固定部材６の凸部６ａがそれに対応する雄ネジである場合、これら雄ネジと雌ネジをしっかりとネジ止めすることで第１の突起３ｂａ及び第２の突起３ｂｂをさらに強く圧迫することができる。従って、オーリングとしての機能をさらに高め、上記気密性をより高く保つことができる。
【００２８】
さらに、固定部材６の凸部６ａが弾力性のある樹脂である場合も雄ネジである場合も、容易に負極端子５から配線部材３を分離でき、メンテナンス効率は極めて良好となる。
以上のとおり、第１の実施形態は、防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた電池モジュールとなる。
【００２９】
なお、第１の実施形態の電池モジュールにおいては、図３に示す変形例もありうる。図３は、図２（ｂ）に相当する図であるが、第１の実施形態の電池モジュールと異なる点は、固定部材６ではなく固定部材６Ａを用いている点であり、他の構成は第１の実施形態の電池モジュールと同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
【００３０】
図３の固定部材６Ａは、凸部６ａと頭部６ｂとの間に、配線部材３の上面で樹脂３ｂに接触する第２凸部６ｃを備える。頭部６ｂのＸＹ平面における形状は、凸部６ａを中心とした直径Ｌの略円形であり、第２凸部６ｃのＸＹ平面における形状も、凸部６ａを中心とした略円形であるがその直径はＬよりも小さい。第２凸部６ｃのＺ軸方向の高さは、固定部材６の凸部６ａを配線部材３の貫通孔１４に挿入し、さらに凸部６ａを負極端子５の凹部１３に嵌め合わせて−Ｚ方向に圧力を加えた際に、第２の突起３ｂｂが固定部材６の頭部６ｂに十分にまんべんなく接触し且つ第２の突起３ｂｂが取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができるとともに、第２凸部６ｃが配線部材３の上面で樹脂３ｂにまんべんなく接触することができる高さとなるよう設計される。これら凸部６ａと第２凸部６ｃと頭部６ｂは、型を用いてプラスチック等の樹脂や金属で一体形成してもよい。
この構成によれば、第１の実施形態の電池モジュールの効果よりも、さらに気密性を高く保つことができる。
【００３１】
また、第１の実施形態の電池モジュールにおいては、図４に示す変形例もありうる。図４は、図２（ｂ）に相当する図であるが、第１の実施形態の電池モジュールと異なる点は、図２（ｂ）ではバスバー３ａの上面であって且つ第１の突起３ｂａとＸＹ平面上で実質的に同じ位置に略円形の第２の突起３ｂｂが形成されているが、図４では第１の突起３ｂａと第２の突起３ｂｂとのＸＹ平面上で配置が異なっている点である。具体的には、図４では、ＸＹ平面で見て、第１の突起３ｂａと第２の突起３ｂｂとは同心の略円形であるが、第２の突起３ｂｂの方が小さい直径となるよう配置されている。また、図２（ｂ）では、第１の突起３ｂａは絶縁性の樹脂１０に接触して上記オーリングとしての機能を発揮しているが、図４では、第１の突起３ｂａは絶縁性の樹脂１０の代わりに蓋９に接触して上記オーリングとしての機能を発揮する。他の構成は第１の実施形態の電池モジュールと同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
【００３２】
この構成によれば、固定部材６の大きさや負極端子５のＸＹ平面における直径やその周囲の樹脂１０の配置範囲が異なる場合においても、適切に上記気密性を保つことができる。すなわち、電池モジュールの設計仕様や電池モジュールのモデルの型に対応させてこれらの大きさは適宜変更される可能性があるが、図４に示した変形例によれば、ひとたび形成した配線部材３の構造を変更せずとも、複数の当該設計仕様や当該モデルの型に適用することができるので、電池モジュールを形成する際にコストパフォーマンスも良好となる。
【００３３】
さらに、上述の第１の実施形態およびその変形例の電池モジュールは、電極端子（正極端子又は負極端子）に凹部（例えば、ネジ穴など）が形成され、この凹部に嵌め合わされる凸部を備えた固定部材６（例えば、雄ネジなど）によって、配線部材３を介して互いに固定され且つ電気的に接続された構成であるが、電極端子に凸部を形成し、この凸部に嵌め合わされる凹部を備えた固定部材によって、配線部材３を介して互いに固定され且つ電気的に接続された構成としてもよい。この変形例においては、具体的には、固定部材６の凸部６ａに相当する形状を電極端子に一体に形成し（ここでは、電極端子に形成された凸部という。もちろん、この場合は、固定部材６の頭部６ｂに相当する構造は当該凸部に接続していない）、当該電極端子に形成された凸部に対応した形状の凹部を備えた固定部材を嵌めあわせる。当該凹部を備えた固定部材の当該凹部は、配線部材３の第２の突起３ｂｂにまんべんなく接触する構成に設計されるので、第２の突起３ｂｂが取り囲んだ部位の気密を高く保つことができる。もちろん、当該気密を保つために、当該凹部は当該固定部材を貫通する穴又は当該固定部材の一部を通って当該固定部材の外部とつながる穴のいずれでもなく、単なる凹み状の形状である必要がある。電極端子に形成された凸部が、例えば雄ネジである場合には、当該凸部に嵌め合わされる凹部を備えた固定部材には、例えば袋状ナットやブラインドナット等を用いることができる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図５を用いて、第２の実施形態の電池モジュールを説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態の電池モジュールを説明する図２（ｂ）に相当する図である。第１の実施形態の電池モジュールでは、配線部材３内のバスバー３ａのほぼ全面を樹脂３ｂが直接的に覆っていたが、この樹脂３ｂを２つの部位に分け、当該２つの部位を組み立てて、第１の実施形態の電池モジュールと同様の効果をもたらす点が異なる。他の構成は第１の実施形態の電池モジュールと同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
【００３５】
図５（ａ）は電池モジュールを組み立て後の図であって、図５（ｂ）は当該組み立ての直前の図である。配線部材３Ａは、バスバー３ａと、当該バスバー３ａを挟みこむように組み立てられる第１の樹脂部材３Ａａ及び第２の樹脂部材３Ａｂとを備える。
【００３６】
第１の樹脂部材３Ａａは、バスバー３ａの下面（バスバー３ａより電池セル２側の面、すなわち−Ｚ側の面）であって且つバスバー３ａの２つの貫通孔１４の中心からＸＹ平面上に半径（Ｒ１）/２の範囲及び貫通孔１４を除き、当該バスバー３ａの下面を全面的に覆う板状の防水性の樹脂（例えば、ゴム等）であり、当該板状の部分と一体に形成された第１の突起３ｂａを備えている。また、第１の樹脂部材３Ａａの両端には、後述の第２の固定部材６Ｂが嵌めあわされる第２の凹部１３Ａがそれぞれ２つづつ形成されている。
【００３７】
第２の樹脂部材３Ａｂは、バスバー３ａの上面（バスバー３ａを介して上記接触部位と反対側の面、すなわち＋Ｚ側の面）であって且つ当該バスバー３ａの上面を全面的に覆う板状の防水性の樹脂（例えば、ゴム等）であり、第１の実施形態で述べた第２の突起３ｂｂとは異なる第２の突起３ｂｃを備えている（第２の突起３ｂｃは、当該板状の部分と一体に形成されている）。また、第２の樹脂部材３Ａｂの両端には、後述の第２の固定部材６Ｂが挿入される第２の貫通孔１４Ａが第２の凹部１３Ａにそれぞれ対応して２つづつ形成されている。なお、互いに対応する数となる第２の貫通孔１４Ａ、第２の凹部１３Ａおよび第２の固定部材６Ｂの数は、上述のように１つの配線部材３Ａに４つに限定されるものではなく、適宜変更可能である。ただし、一般的には、当該４つ以上であると、上記気密性をより向上させることができる。
【００３８】
第２の樹脂部材３Ａｂの詳細を図６に示す。図５６には、第２の樹脂部材３ＡｂのＸＹ平面から見た平面図、当該平面図のＢ−Ｂ’線における断面図、および当該平面図のＣ−Ｃ’線における断面図を示す。これらの図に示すように、ＸＹ平面から見て第２の突起３ｂｃは略矩形に連続して形成されている。当該略矩形の内側にバスバー３ａがすっぽりと納まるよう、ＸＹ平面における第２の突起３ｂｃの寸法及びそのＺ方向における高さが設計される。
【００３９】
具体的には、当該略矩形はバスバー３ａのＸＹ平面における寸法より大きい寸法である。また、当該高さは、固定部材６の頭部６ｂの厚み（Ｚ方向）とバスバー３ａの厚み（Ｚ方向）を足した寸法よりも大きく、固定部材６Ｂを第２の樹脂部材３Ａｂの貫通孔１４Ａに挿入し、さらに第１の樹脂部材３Ａａの第２の凹部１３Ａに固定部材６Ｂを嵌め合わせて−Ｚ方向に圧力を加えた際に、第１の樹脂部材３Ａａに十分にまんべんなく接触し、さらにオーリングとして第２の突起３ｂｃが取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができる高さとなるよう設計される。
【００４０】
なお、第１の突起３ｂａは第１の樹脂部材３Ａａと、また、第２の突起３ｂｃは第２の樹脂部材３Ａｂと同じく弾力性のある防水性の材質であって、例えば型を用いてそれぞれ一体に形成される。第１の樹脂部材３Ａａと第２の樹脂部材３Ａｂとは同一の材質であってもよい。
【００４１】
従って、２つの電池セル２間を配線部材３Ａと固定部材６Ｂを用いて固定すると、これら電池セル２の間における電気経路は、配線部材３Ａの防水性の樹脂３Ａａ及び３Ａｂ、第１の突起３ｂａ及び第２の突起３ｂｃとで気密性が高く保たれ、優れた電池モジュールの性能を発揮することができる。
【００４２】
固定部材６Ｂが雄ネジ状の凸部を備えたゴム等の弾力性のある樹脂の場合、第１の樹脂部材３Ａａの第２の凹部１３Ａの径よりも当該凸部の径を実質的に同じ且つやや大きいものとすれば、固定部材６Ｂを第１の樹脂部材３Ａａの方向へ押して圧力を加えることで電池セル２へ配線部材３Ａをしっかり固定することができるとともに、上記気密性を高く保つことができる。
【００４３】
また、第２の凹部１３Ａが雌ネジであり、固定部材６Ａの上記凸部がそれに対応する雄ネジである場合、当該雌ネジと当該雄ネジをしっかりとネジ止めすることで第２の突起３ｂｃをさらに強く圧迫することができるのでオーリングとしての機能をさらに高め、上記気密性をより高く保つことができる。なお、第１の突起３ｂａによるオーリングとしての機能は、固定部材６により達成される点は第１の実施形態と同様である。さらに、固定部材６Ｂの上記凸部が弾力性のある樹脂である場合も雄ネジである場合も、容易に負極端子５から配線部材３Ａを分離でき、メンテナンス効率は極めて良好となる。
【００４４】
以上のとおり、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様、防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた電池モジュールとなる。また、第１の実施形態の電池モジュールと異なり、バスバー３ａのみを交換することも容易であるので、より設計に柔軟性を持たせることができる。なお、第２の実施形態の電池モジュールでは、電極端子に凹部が形成された構成を例にして説明したが、上述した第１の実施形態の変形例のように、電極端子に凸部が形成された構成にも適用可能である。
【００４５】
上記第１、第２の実施形態及び変形例の電池モジュールでは、電池セルが４つの電池モジュールとしているが、２つ以上の電池セルからなる電池モジュールであればよい。
また、電池セルはリチウムイオン二次電池セルを一例として説明を行ったが、一次電池や二次電池等のいかなる電池の電池セルにも本発明は適用可能である。
さらに、複数の電池セル間をつなぐ電気経路には配線材料として導電性の板状のバスバーを用いて説明したが、導電性であれば線状の配線材料であってもよい。また、電極端子の形状も円柱状として説明したが、電池セルの設計によっていかような形状にも変更可能である。従って、複数の電池セル２の間における電気経路の気密を保つことができるのであれば、上記オーリングの機能を発揮する突起はＸＹ平面から見て円形、楕円形、矩形、三角形等のいかような形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・電池モジュール、２・・・電池セル、３・・・配線部材、３ａ・・・バスバー（配線材料）、３ｂ・・・樹脂（防水性樹脂）、３ｂａ・・・第１の突起、３ｂｂ・・・第２の突起、３Ａ・・・配線部材、３Ａａ・・・第１の樹脂部材、３Ａｂ・・・第２の樹脂部材、３ｂａ・・・第１の突起、３ｂｃ・・・第２の突起、４・・・正極端子（電極端子）、５・・・負極端子（電極端子）、６、６Ａ・・・固定部材、６ａ・・・凸部、６ｂ・・・頭部、６Ｂ・・・第２の固定部材、７・・・容器本体、８・・・積層電極体、９・・・蓋、１０・・・樹脂、１１・・・負極タブ、１２・・・負極リード、１３・・・凹部、１３Ａ・・・第２の凹部、１４・・・貫通孔、１４Ａ・・・第２の貫通孔、
【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】
複数の電池セルが配線部材で接続された構成の電池モジュールは、様々な環境で利用されており、当該環境次第では防水性が要求されることがある。例えば、電池モジュールが搭載される電気システム（例えば、船舶）内の低い位置に当該電池モジュールが配置されることがある。このような電気システムに水分が浸入すると、電池モジュールが水分に曝される可能性が高くなる。
【０００３】
そこで、防水性を高めた電池モジュールが開発されてきた（特許文献１参照）。特許文献１に開示の電池モジュールは、２つの電池セルを接続するリード（配線部材）の周囲に隔壁を設け、当該隔壁の内側に絶縁樹脂を埋設することで、電極端子及びリードを当該絶縁樹脂で封止し、電極端子及びリードに防水性をもたせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２９２０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示の構成によれば一定の防水性能は認められるが、電池モジュールに振動等が加えられた場合に、上記隔壁が電極端子と電池容器の接合部分から浮き上がる等し、当該浮き上がった箇所から漏水する恐れがある。この場合には、結局、電極端子や配線部材が曝されて錆びる等し、電池モジュール性能に悪影響を及ぼしうる。
また、当該絶縁樹脂は上記隔壁内に電極端子と配線部材を覆って埋め込まれているので、電池セルの交換などのメンテナンス時に電極端子と配線部材とを分離することが容易ではなく、従って、多大な手間や時間を要するなどメンテナンスの効率に悪影響を及ぼしうる。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑み成されたものであって、電極端子と配線部材との接触部の防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた電池モジュールを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電池モジュールは、凹部又は凸部の一方が形成された電極端子を電池容器に備えた第１および第２の電池セルと、前記一方の凹部又は凸部に嵌め合わされる固定部材と、配線材料と、前記配線材料が前記電極端子に接触する部位を除いて前記配線材料を覆って配置された防水性樹脂と、前記防水性樹脂から延び且つ前記接触部位の周囲に形成された第１の突起とを備えた配線部材と、を有し、前記配線部材は、前記固定部材が前記嵌め合わされることで、前記第１および第２の電池セルの間に固定され、且つ、前記第１の突起が前記電極端子を取り囲んで気密性を高めることを特徴とする。
【０００８】
上記の電池モジュールによれば、第１の電池セルと第２の電池セルとを配線部材によって接続且つ固定部材によってこれらを固定する際に、配線部材に形成された第１の突起がこれら電池セルの電極端子を取り囲んで気密性を高めることができる。従って、電池モジュールの防水性を向上させることができる。
また、固定部材は電極端子に形成された凹部又は凸部に嵌め合わされる構成であるので、固定部材をこの凹部又は凸部から取り外し、第１の電池セルと第２の電池セルとを配線部材から分離することは比較的容易である。従って、電池モジュールのメンテナンスも容易である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極端子と配線部材との接触部の防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた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】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の電池モジュール構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図１の電池モジュールの第１変形例を示す図である。
【図４】図１の電池モジュールの第２変形例を示す図である。
【図５】第２の実施形態の電池モジュール構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態の電池モジュール構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。本発明の技術範囲は下記の実施形態又は各変形例に限定されるものではない。下記の実施形態又は各変形例で説明した各要素は、適宜組み合わせることができる。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１及び図２を用いて、第１の実施形態の電池モジュールを説明する。図１は、電池モジュールの構成を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。いずれも、同一の直交座標系を用いて説明する。
【００１３】
まず、本実施形態の電池モジュール１は、図１に示すように、電極端子（正極端子又は負極端子）に凹部（例えば、ネジ穴など）が形成されたリチウムイオン二次電池等の複数の電池セル２が、上記凹部に嵌め合わされる凸部を備えた固定部材６（例えば、雄ネジなど）によって、配線部材３を介して互いに固定され且つ電気的に接続された構成である。
【００１４】
具体的には、同一種類および同一構造の４つの電池セル２（理解容易のため、Ｘ軸方向に向かって手前から２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄという）が電気的に直列接続されている。すなわち、角型電池容器の電池セル２Ａの正極端子４と図示しないモジュール正極端子（または電池モジュール１が駆動する電気モーター等の電力負荷の正極端子）とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ａの負極端子５と電池セル２Ｂの正極端子４とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ｂの負極端子５と電池セル２Ｃの正極端子４とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ｃの負極端子５と電池セル２Ｄの正極端子４とが配線部材３により電気的に接続され、電池セル２Ｄの負極端子５と図示しないモジュール負極端子（または、上記電力負荷の負極端子）とが配線部材３により電気的に接続されている。
【００１５】
次に、図２を用いて、電池セル２の構成、配線部材３の構成および配線部材３と電極端子との接続状態を詳述する。ここでは、電極端子として負極端子５を用いて説明するが、正極端子４においても同様の構成である。従って、以下の説明における負極端子５を電極端子（正極端子４又は負極端子５）として読み替えてもよい。
【００１６】
図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。まず、電池セル２は、ＸＹ平面上に略矩形の形状をもち且つ当該略矩形の全ての辺からＺ軸方向へ伸びる壁面をもつ角型の容器本体７と、容器本体７に収納され且つ正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体８と、積層電極体８を容器本体７に収納後に容器本体７を密閉する蓋９とを備えている（容器本体７と蓋９とが密閉されて電池容器となる）。
【００１７】
蓋９には、蓋９を貫通して配置される円柱状（断面が実質的に直径ｒの円）の負極端子５と、負極端子５を蓋９に固定し且つ負極端子５と蓋９との間を電気的に絶縁する絶縁性の樹脂１０（例えば、プラスチック樹脂等）が形成されている。なお、負極端子５には、電池容器の外側であって上記円の中心付近に−Ｚ方向に凹む凹部１３（例えば、ネジ穴など）が形成されている。
【００１８】
積層電極体８は、複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを介して順次積層された積層型の積層電極体であってもよいし、１つの正極板と１つの負極板とがセパレータを介して積層され且つ巻かれた状態の捲回型の積層電極体であってもよい。積層電極体８の負極板に形成される負極タブ１１は負極リード１２に接続され、負極リード１２が電池容器内において負極端子５とリベット止めされること等により、負極板と負極端子５とが電気的に接続される。図示しないが、積層電極体８の正極板に形成される正極タブは正極リードに接続され、正極リードが電池容器内において正極端子４とリベット止めされること等により、正極板と正極端子４とが電気的に接続される。
【００１９】
固定部材６は、負極端子５の凹部１３に嵌め合わされる凸部６ａと、凸部６ａと接続し且つ凸部６ａにおけるＸＺ平面での断面が略Ｔ字となる頭部６ｂとを備える。なお、頭部６ｂのＸＹ平面における形状は、凸部６ａを中心とした直径Ｌの略円形である。これら凸部６ａと頭部６ｂは、型を用いてプラスチック等の樹脂や金属で一体形成してもよい。
【００２０】
配線部材３は、平板であって且つその両端に凹部１３の径と実質的に同じ且つやや大きい径の貫通孔１４を備えた配線材料としての導電性（例えば金属製）のバスバー３ａと、バスバー３ａの下面（バスバー３ａより電池セル２側の面、すなわち−Ｚ側の面）であって且つバスバー３ａの２つの貫通孔１４の中心からＸＹ平面上に半径（Ｒ１）/２の範囲及び貫通孔１４を除き、当該バスバー３ａの他の部分を全面的に覆う防水性の樹脂（例えば、ゴム等）３ｂを備えている。
【００２１】
なお、上記「バスバー３ａの下面であって且つバスバー３ａの２つの貫通孔１４の中心からＸＹ平面上に半径（Ｒ１）/２の範囲」（当該範囲の配線部材３の部位を、接触部位という）は負極端子５の凹部１３の形成された面（上面）に物理的に接触して、バスバー３ａと負極端子５との間に電気経路を形成する部位である。従って、負極端子５の直径ｒと接触部位の直径Ｒ１との関係は、（Ｒ１）＞ｒとなる。
【００２２】
また、配線部材３の接触部位の全周には、いわゆるＯ−リング（オーリング）として機能するＸＹ平面から見て略円形の第１の突起３ｂａが樹脂３ｂと一体に形成されている。第１の突起３ｂａの高さ（Ｚ軸方向の高さ）は、配線部材３の接触部位を負極端子５の上面に接触させた際、電池容器に十分にまんべんなく接触して圧力を加えることができ、さらにオーリングとして第１の突起３ｂａで取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができる高さ（圧力をかけていわゆるオーリングとしての機能を果たすことができる高さ）となるよう設計される。
【００２３】
さらに、バスバー３ａの上面（バスバー３ａを介して上記接触部位と反対側の面、すなわち＋Ｚ側の面）であって且つ第１の突起３ｂａとＸＹ平面上で実質的に同じ位置に、略円形の第２の突起３ｂｂが樹脂３ｂと一体に形成されている。この第２の突起３ｂｂの高さは、図２（ｂ）に示すように、固定部材６の凸部６ａを配線部材３の貫通孔１４に挿入し、さらに凸部６ａを負極端子５の凹部１３に嵌め合わせて−Ｚ方向に圧力を加えた際に、固定部材６の頭部６ｂに十分にまんべんなく接触し、さらにオーリングとして第２の突起３ｂｂが取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができる高さ（圧力をかけていわゆるオーリングとしての機能を果たすことができる高さ）となるよう設計される。従って、この場合、Ｌ＞（Ｒ１）となる。
【００２４】
なお、第１の突起３ｂａと第２の突起３ｂｂは樹脂３ｂと同じく弾力性のある防水性の材質であって、例えば型を用いて樹脂３ｂと一体に形成してもよい。また、図２では、ＸＹ平面から見て、上記接触部位に対応する位置のバスバー３ａの上面の部分も樹脂３ｂで覆っているので、防水性をより向上できる。
【００２５】
従って、２つの電池セル２間を配線部材３と固定部材６を用いて固定すると、これら電池セル２の間における電気経路は、配線部材３の防水性の樹脂３ｂ、第１の突起３ｂａ及び第２の突起３ｂｂとで気密性が高く保たれ、優れた電池モジュールの性能を発揮することができる。
【００２６】
固定部材６の凸部６ａがゴム等の弾力性のある樹脂の場合、負極端子５の凹部１３の径よりも凸部６ａの径を実質的に同じ且つやや大きいものとすれば、固定部材６を負極端子５の方向へ押して圧力を加えることで電池セル２へ配線部材３をしっかり固定することができるとともに、上記気密性を高く保つことができる。
【００２７】
また、負極端子５の凹部１３が雌ネジであり、固定部材６の凸部６ａがそれに対応する雄ネジである場合、これら雄ネジと雌ネジをしっかりとネジ止めすることで第１の突起３ｂａ及び第２の突起３ｂｂをさらに強く圧迫することができる。従って、オーリングとしての機能をさらに高め、上記気密性をより高く保つことができる。
【００２８】
さらに、固定部材６の凸部６ａが弾力性のある樹脂である場合も雄ネジである場合も、容易に負極端子５から配線部材３を分離でき、メンテナンス効率は極めて良好となる。
以上のとおり、第１の実施形態は、防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた電池モジュールとなる。
【００２９】
なお、第１の実施形態の電池モジュールにおいては、図３に示す変形例もありうる。図３は、図２（ｂ）に相当する図であるが、第１の実施形態の電池モジュールと異なる点は、固定部材６ではなく固定部材６Ａを用いている点であり、他の構成は第１の実施形態の電池モジュールと同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
【００３０】
図３の固定部材６Ａは、凸部６ａと頭部６ｂとの間に、配線部材３の上面で樹脂３ｂに接触する第２凸部６ｃを備える。頭部６ｂのＸＹ平面における形状は、凸部６ａを中心とした直径Ｌの略円形であり、第２凸部６ｃのＸＹ平面における形状も、凸部６ａを中心とした略円形であるがその直径はＬよりも小さい。第２凸部６ｃのＺ軸方向の高さは、固定部材６の凸部６ａを配線部材３の貫通孔１４に挿入し、さらに凸部６ａを負極端子５の凹部１３に嵌め合わせて−Ｚ方向に圧力を加えた際に、第２の突起３ｂｂが固定部材６の頭部６ｂに十分にまんべんなく接触し且つ第２の突起３ｂｂが取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができるとともに、第２凸部６ｃが配線部材３の上面で樹脂３ｂにまんべんなく接触することができる高さとなるよう設計される。これら凸部６ａと第２凸部６ｃと頭部６ｂは、型を用いてプラスチック等の樹脂や金属で一体形成してもよい。
この構成によれば、第１の実施形態の電池モジュールの効果よりも、さらに気密性を高く保つことができる。
【００３１】
また、第１の実施形態の電池モジュールにおいては、図４に示す変形例もありうる。図４は、図２（ｂ）に相当する図であるが、第１の実施形態の電池モジュールと異なる点は、図２（ｂ）ではバスバー３ａの上面であって且つ第１の突起３ｂａとＸＹ平面上で実質的に同じ位置に略円形の第２の突起３ｂｂが形成されているが、図４では第１の突起３ｂａと第２の突起３ｂｂとのＸＹ平面上で配置が異なっている点である。具体的には、図４では、ＸＹ平面で見て、第１の突起３ｂａと第２の突起３ｂｂとは同心の略円形であるが、第２の突起３ｂｂの方が小さい直径となるよう配置されている。また、図２（ｂ）では、第１の突起３ｂａは絶縁性の樹脂１０に接触して上記オーリングとしての機能を発揮しているが、図４では、第１の突起３ｂａは絶縁性の樹脂１０の代わりに蓋９に接触して上記オーリングとしての機能を発揮する。他の構成は第１の実施形態の電池モジュールと同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
【００３２】
この構成によれば、固定部材６の大きさや負極端子５のＸＹ平面における直径やその周囲の樹脂１０の配置範囲が異なる場合においても、適切に上記気密性を保つことができる。すなわち、電池モジュールの設計仕様や電池モジュールのモデルの型に対応させてこれらの大きさは適宜変更される可能性があるが、図４に示した変形例によれば、ひとたび形成した配線部材３の構造を変更せずとも、複数の当該設計仕様や当該モデルの型に適用することができるので、電池モジュールを形成する際にコストパフォーマンスも良好となる。
【００３３】
さらに、上述の第１の実施形態およびその変形例の電池モジュールは、電極端子（正極端子又は負極端子）に凹部（例えば、ネジ穴など）が形成され、この凹部に嵌め合わされる凸部を備えた固定部材６（例えば、雄ネジなど）によって、配線部材３を介して互いに固定され且つ電気的に接続された構成であるが、電極端子に凸部を形成し、この凸部に嵌め合わされる凹部を備えた固定部材によって、配線部材３を介して互いに固定され且つ電気的に接続された構成としてもよい。この変形例においては、具体的には、固定部材６の凸部６ａに相当する形状を電極端子に一体に形成し（ここでは、電極端子に形成された凸部という。もちろん、この場合は、固定部材６の頭部６ｂに相当する構造は当該凸部に接続していない）、当該電極端子に形成された凸部に対応した形状の凹部を備えた固定部材を嵌めあわせる。当該凹部を備えた固定部材の当該凹部は、配線部材３の第２の突起３ｂｂにまんべんなく接触する構成に設計されるので、第２の突起３ｂｂが取り囲んだ部位の気密を高く保つことができる。もちろん、当該気密を保つために、当該凹部は当該固定部材を貫通する穴又は当該固定部材の一部を通って当該固定部材の外部とつながる穴のいずれでもなく、単なる凹み状の形状である必要がある。電極端子に形成された凸部が、例えば雄ネジである場合には、当該凸部に嵌め合わされる凹部を備えた固定部材には、例えば袋状ナットやブラインドナット等を用いることができる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図５を用いて、第２の実施形態の電池モジュールを説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態の電池モジュールを説明する図２（ｂ）に相当する図である。第１の実施形態の電池モジュールでは、配線部材３内のバスバー３ａのほぼ全面を樹脂３ｂが直接的に覆っていたが、この樹脂３ｂを２つの部位に分け、当該２つの部位を組み立てて、第１の実施形態の電池モジュールと同様の効果をもたらす点が異なる。他の構成は第１の実施形態の電池モジュールと同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
【００３５】
図５（ａ）は電池モジュールを組み立て後の図であって、図５（ｂ）は当該組み立ての直前の図である。配線部材３Ａは、バスバー３ａと、当該バスバー３ａを挟みこむように組み立てられる第１の樹脂部材３Ａａ及び第２の樹脂部材３Ａｂとを備える。
【００３６】
第１の樹脂部材３Ａａは、バスバー３ａの下面（バスバー３ａより電池セル２側の面、すなわち−Ｚ側の面）であって且つバスバー３ａの２つの貫通孔１４の中心からＸＹ平面上に半径（Ｒ１）/２の範囲及び貫通孔１４を除き、当該バスバー３ａの下面を全面的に覆う板状の防水性の樹脂（例えば、ゴム等）であり、当該板状の部分と一体に形成された第１の突起３ｂａを備えている。また、第１の樹脂部材３Ａａの両端には、後述の第２の固定部材６Ｂが嵌めあわされる第２の凹部１３Ａがそれぞれ２つづつ形成されている。
【００３７】
第２の樹脂部材３Ａｂは、バスバー３ａの上面（バスバー３ａを介して上記接触部位と反対側の面、すなわち＋Ｚ側の面）であって且つ当該バスバー３ａの上面を全面的に覆う板状の防水性の樹脂（例えば、ゴム等）であり、第１の実施形態で述べた第２の突起３ｂｂとは異なる第２の突起３ｂｃを備えている（第２の突起３ｂｃは、当該板状の部分と一体に形成されている）。また、第２の樹脂部材３Ａｂの両端には、後述の第２の固定部材６Ｂが挿入される第２の貫通孔１４Ａが第２の凹部１３Ａにそれぞれ対応して２つづつ形成されている。なお、互いに対応する数となる第２の貫通孔１４Ａ、第２の凹部１３Ａおよび第２の固定部材６Ｂの数は、上述のように１つの配線部材３Ａに４つに限定されるものではなく、適宜変更可能である。ただし、一般的には、当該４つ以上であると、上記気密性をより向上させることができる。
【００３８】
第２の樹脂部材３Ａｂの詳細を図６に示す。図５６には、第２の樹脂部材３ＡｂのＸＹ平面から見た平面図、当該平面図のＢ−Ｂ’線における断面図、および当該平面図のＣ−Ｃ’線における断面図を示す。これらの図に示すように、ＸＹ平面から見て第２の突起３ｂｃは略矩形に連続して形成されている。当該略矩形の内側にバスバー３ａがすっぽりと納まるよう、ＸＹ平面における第２の突起３ｂｃの寸法及びそのＺ方向における高さが設計される。
【００３９】
具体的には、当該略矩形はバスバー３ａのＸＹ平面における寸法より大きい寸法である。また、当該高さは、固定部材６の頭部６ｂの厚み（Ｚ方向）とバスバー３ａの厚み（Ｚ方向）を足した寸法よりも大きく、固定部材６Ｂを第２の樹脂部材３Ａｂの貫通孔１４Ａに挿入し、さらに第１の樹脂部材３Ａａの第２の凹部１３Ａに固定部材６Ｂを嵌め合わせて−Ｚ方向に圧力を加えた際に、第１の樹脂部材３Ａａに十分にまんべんなく接触し、さらにオーリングとして第２の突起３ｂｃが取り囲んだ部位の気密性を高く保つことができる高さとなるよう設計される。
【００４０】
なお、第１の突起３ｂａは第１の樹脂部材３Ａａと、また、第２の突起３ｂｃは第２の樹脂部材３Ａｂと同じく弾力性のある防水性の材質であって、例えば型を用いてそれぞれ一体に形成される。第１の樹脂部材３Ａａと第２の樹脂部材３Ａｂとは同一の材質であってもよい。
【００４１】
従って、２つの電池セル２間を配線部材３Ａと固定部材６Ｂを用いて固定すると、これら電池セル２の間における電気経路は、配線部材３Ａの防水性の樹脂３Ａａ及び３Ａｂ、第１の突起３ｂａ及び第２の突起３ｂｃとで気密性が高く保たれ、優れた電池モジュールの性能を発揮することができる。
【００４２】
固定部材６Ｂが雄ネジ状の凸部を備えたゴム等の弾力性のある樹脂の場合、第１の樹脂部材３Ａａの第２の凹部１３Ａの径よりも当該凸部の径を実質的に同じ且つやや大きいものとすれば、固定部材６Ｂを第１の樹脂部材３Ａａの方向へ押して圧力を加えることで電池セル２へ配線部材３Ａをしっかり固定することができるとともに、上記気密性を高く保つことができる。
【００４３】
また、第２の凹部１３Ａが雌ネジであり、固定部材６Ａの上記凸部がそれに対応する雄ネジである場合、当該雌ネジと当該雄ネジをしっかりとネジ止めすることで第２の突起３ｂｃをさらに強く圧迫することができるのでオーリングとしての機能をさらに高め、上記気密性をより高く保つことができる。なお、第１の突起３ｂａによるオーリングとしての機能は、固定部材６により達成される点は第１の実施形態と同様である。さらに、固定部材６Ｂの上記凸部が弾力性のある樹脂である場合も雄ネジである場合も、容易に負極端子５から配線部材３Ａを分離でき、メンテナンス効率は極めて良好となる。
【００４４】
以上のとおり、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様、防水性とメンテナンス性とを両立し、優れた電池性能を備えた電池モジュールとなる。また、第１の実施形態の電池モジュールと異なり、バスバー３ａのみを交換することも容易であるので、より設計に柔軟性を持たせることができる。なお、第２の実施形態の電池モジュールでは、電極端子に凹部が形成された構成を例にして説明したが、上述した第１の実施形態の変形例のように、電極端子に凸部が形成された構成にも適用可能である。
【００４５】
上記第１、第２の実施形態及び変形例の電池モジュールでは、電池セルが４つの電池モジュールとしているが、２つ以上の電池セルからなる電池モジュールであればよい。
また、電池セルはリチウムイオン二次電池セルを一例として説明を行ったが、一次電池や二次電池等のいかなる電池の電池セルにも本発明は適用可能である。
さらに、複数の電池セル間をつなぐ電気経路には配線材料として導電性の板状のバスバーを用いて説明したが、導電性であれば線状の配線材料であってもよい。また、電極端子の形状も円柱状として説明したが、電池セルの設計によっていかような形状にも変更可能である。従って、複数の電池セル２の間における電気経路の気密を保つことができるのであれば、上記オーリングの機能を発揮する突起はＸＹ平面から見て円形、楕円形、矩形、三角形等のいかような形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・電池モジュール、２・・・電池セル、３・・・配線部材、３ａ・・・バスバー（配線材料）、３ｂ・・・樹脂（防水性樹脂）、３ｂａ・・・第１の突起、３ｂｂ・・・第２の突起、３Ａ・・・配線部材、３Ａａ・・・第１の樹脂部材、３Ａｂ・・・第２の樹脂部材、３ｂａ・・・第１の突起、３ｂｃ・・・第２の突起、４・・・正極端子（電極端子）、５・・・負極端子（電極端子）、６、６Ａ・・・固定部材、６ａ・・・凸部、６ｂ・・・頭部、６Ｂ・・・第２の固定部材、７・・・容器本体、８・・・積層電極体、９・・・蓋、１０・・・樹脂、１１・・・負極タブ、１２・・・負極リード、１３・・・凹部、１３Ａ・・・第２の凹部、１４・・・貫通孔、１４Ａ・・・第２の貫通孔、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部又は凸部の一方が形成された電極端子を電池容器に備えた第１および第２の電池セルと、
前記一方の凹部又は凸部に嵌め合わされる固定部材と、
配線材料と、前記配線材料が前記電極端子に接触する部位を除いて前記配線材料を覆って配置された防水性樹脂と、前記防水性樹脂から延び且つ前記接触部位の周囲に形成された第１の突起とを備えた配線部材と、
を有し、
前記配線部材は、前記固定部材が前記嵌め合わされることで、前記第１および第２の電池セルの間に固定され、且つ、前記第１の突起が前記電極端子を取り囲んで気密性を高めることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記電極端子には前記凹部が形成され、
前記固定部材は、前記凹部に対応する凸部と、前記凸部に接続した頭部とを備え、
前記配線材料は前記凸部を挿入できる貫通孔を備え、
前記配線部材は、前記貫通孔に前記凸部を挿入して前記嵌め合わされることで前記頭部により前記固定されることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記配線部材は、前記頭部と接触する部位に第２の突起をさらに備え、
前記固定部材が前記嵌め合わされることで、前記第２の突起が前記凸部を取り囲んで前記固定部材と前記配線部材との気密性を高めることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記第１の突起または前記第２の突起は、オーリングとして機能することを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記防水性樹脂は、前記第１の突起を備えた第１の樹脂部材と、第２の樹脂部材とからなることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記凹部は雌ネジであり、前記凸部は前記雌ネジに対応する雄ネジであることを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール。
【請求項１】
凹部又は凸部の一方が形成された電極端子を電池容器に備えた第１および第２の電池セルと、
前記一方の凹部又は凸部に嵌め合わされる固定部材と、
配線材料と、前記配線材料が前記電極端子に接触する部位を除いて前記配線材料を覆って配置された防水性樹脂と、前記防水性樹脂から延び且つ前記接触部位の周囲に形成された第１の突起とを備えた配線部材と、
を有し、
前記配線部材は、前記固定部材が前記嵌め合わされることで、前記第１および第２の電池セルの間に固定され、且つ、前記第１の突起が前記電極端子を取り囲んで気密性を高めることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記電極端子には前記凹部が形成され、
前記固定部材は、前記凹部に対応する凸部と、前記凸部に接続した頭部とを備え、
前記配線材料は前記凸部を挿入できる貫通孔を備え、
前記配線部材は、前記貫通孔に前記凸部を挿入して前記嵌め合わされることで前記頭部により前記固定されることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記配線部材は、前記頭部と接触する部位に第２の突起をさらに備え、
前記固定部材が前記嵌め合わされることで、前記第２の突起が前記凸部を取り囲んで前記固定部材と前記配線部材との気密性を高めることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記第１の突起または前記第２の突起は、オーリングとして機能することを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記防水性樹脂は、前記第１の突起を備えた第１の樹脂部材と、第２の樹脂部材とからなることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記凹部は雌ネジであり、前記凸部は前記雌ネジに対応する雄ネジであることを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１３９４４（Ｐ２０１２−１１３９４４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１４７５（Ｐ２０１０−２６１４７５）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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