キャパシタモジュール
【課題】ケース内に多くの蓄電素子を収納できるように、ケース内の収納スペースを確保しながら、防水性を有する蓄電モジュールを提供する。
【解決手段】隣り合ったキャパシタセル１を長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバで電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束の、直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバ１１を配して各端子部がキャパシタセルの側面部に引き回され、キャパシタセルの側面部で配線された構造であって、キャパシタセルの側面部上に正極用バー及び負極用バーを配置して、引き回された正負極の各端子部が、それぞれ正極用バー及び負極用バーに接続されてなる蓄電モジュール。
【解決手段】隣り合ったキャパシタセル１を長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバで電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束の、直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバ１１を配して各端子部がキャパシタセルの側面部に引き回され、キャパシタセルの側面部で配線された構造であって、キャパシタセルの側面部上に正極用バー及び負極用バーを配置して、引き回された正負極の各端子部が、それぞれ正極用バー及び負極用バーに接続されてなる蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池に係り、電池使用時に電池内部で発生するガスによって生じる、電極構造体のずれや面圧不足を抑制することができるリチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、カート、トラックなどの車両や各種の機器に搭載される蓄電モジュールは、出力を大きくするために、複数の蓄電素子を直列または並列に接続してなる蓄電素子群を、ケースに収納して構成している。ただし、蓄電モジュールは、設置スペースなどの問題から、大きさに制限があるため、高出力と省スペースを両立する必要がある。すなわち、ケース内の限られたスペースに蓄電素子をなるべく多く収納できるようにする必要がある〔例えば、特開２００４−７１１６８号公報（特許文献１）〕。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７１１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電モジュールの設置場所によっては、雨水にさらされて、ケースの内部に浸水が発生することがある。そのため、蓄電モジュールの高出力化及び省スペース化だけでなく、防水構造を有する蓄電モジュールが必要とされている。
【０００５】
本発明の目的は、ケース内に多くの蓄電素子を収納できるように、ケース内の収納スペースを確保しながら、防水性を有する蓄電モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、次に示すような構成が有効と考えられる。
【０００７】
隣り合ったキャパシタセルを長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバで電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束の、直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバを配して各端子部がキャパシタセルの側面部に引き回され、キャパシタセルの側面部で配線された構造であって、キャパシタセルの側面部上に正極用バー及び負極用バーを配置して、引き回された正負極の各端子部が、それぞれ正極用バー及び負極用バーに接続されてなるキャパシタモジュール。
【０００８】
特に、８本のキャパシタセルの束を複数直列に接続したキャパシタモジュール。
【０００９】
また、８本のキャパシタセルの束を複数並列に接続したキャパシタモジュール。
【発明の効果】
【００１０】
キャパシタモジュールに必要なケーブルやバスバを、キャパシタモジュールの組立て後に配置することが可能となり、複数モジュールの直列、並列組が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のキャパシタモジュールの一例を示す上面図である。
【図２】本発明が適用可能な実施形態のキャパシタモジュールの一例を示す前面図である。
【図３】図１に示すキャパシタモジュールのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜実施することが可能なものである。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一例を示すキャパシタモジュールの上面図、すなわち略円筒形のキャパシタセル１の側面側から見た図である。キャパシタセル１の正極、負極の各端子から、Ｌ型バスバ１１によりキャパシタセル１の側面側に端子を引き回し、キャパシタモジュールの上面側（キャパシタセル１の側面側）において、配線の作業を行うことができる。
【００１５】
図２は、本発明の一例を示すキャパシタモジュールの前面図、すなわち略円筒形のキャパシタセル１の端面側から見た図である。ここでは、８本のキャパシタセル１を直列に接続し、その８本を一束にして５つの束をそれぞれ並列に接続している。８本の一束の中では、各キャパシタセル１はバスバ１８により接続され、５つの束は、それぞれＬ型バスバ１１により、キャパシタモジュールの上面側に端子が引き回されている。
【００１６】
図３は、図１に示すＡ−Ａ断面を拡大した図である。キャパシタモジュールの上面側において、ベーク板８をほぼ前面に配し、ベーク板８上にゴムシート９を配し、ゴムシート９上に銅バー（ここではＡ−Ａ断面なので負極用銅バー７）を配置する。
【００１７】
キャパシタモジュール前面部より、Ｌ型バスバ１１によって引き回された端子は、段付き銅バー３または正極用ケーブル４あるいは負極用ケーブル５によって正極用銅バー６または負極用銅バー７上に接続される。このとき、正極用ケーブル４及び負極用ケーブル５と負極用銅バー７及び正極用銅バー６とは、それぞれ極性の異なる組合せ間において、絶縁シート１０を介在させている。
【００１８】
キャパシタモジュールの正極、負極の各端子部をそれぞれまとめて、コネクタ２に接続する構造としている。このとき、正極用銅バー６及び負極用銅バー７はそれぞれナット１５で締結されている。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を具体的に適用した実施例を説明する。
（実施例１）
隣り合ったキャパシタセルを長手方向に交互に逆向きに配置して、の、前記直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバを配して
隣り合ったキャパシタセル１を長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバ１８で電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束を準備する。その束を、例えば５組直列に接続すると、図２に示す構造とは異なり、４０本のキャパシタセル１が直列接続されたキャパシタモジュールが得られる。
【００２０】
このとき、８本のキャパシタセル１の端部（他のキャパシタセル１と接続されていない端部）にＬ型バスバ１１を配置して、端子部を図１に示すようなキャパシタモジュール上面部で配線する。キャパシタモジュール上面部では、絶縁シート１０を介して段付き銅バー３を使用することにより、正極・負極の各端子部をまとめることができる。
【００２１】
ケーブルの引き回しの自由度が増し、直列・並列のモジュール構造への対応が容易になった。
（実施例２）
実施例１と同様に作製した８本のキャパシタセル１の束を、例えば５組並列に接続すると、図２に示すような４０本のキャパシタセル１を搭載したキャパシタモジュールが得られる。８本が直列接続され、５組が並列接続されている。
【００２２】
これらの実施態様においては、キャパシタセルモジュールと銅バーとの間に、絶縁板であるベーク板を配した。
【００２３】
また、従来は六角レンチとスパナとで銅バーとケーブルとをネジ止めしていた構成を、スパナのみでネジ止めできるようになった。
（比較例１）
キャパシタモジュールから直接ケーブルを引き出す構造である。例えば８本のキャパシタセルを直列接続し、その８本のセルを一束にしたもの５組を並列接続した構造の場合、配線の引き回し作業が大変困難であった。
【符号の説明】
【００２４】
１…キャパシタセル、２…コネクタ、３…断付き銅バー、４…正極用ケーブル、５…負極用ケーブル、６…正極用銅バー、７…負極用銅バー、８…ベーク板、９…ゴムシート、１０…絶縁シート、１１…Ｌ型バスバ、１２…穴付ボルト、１３…スプリングワッシャー、１４…平ワッシャー、１５…ナット、１６…塩化ビニルテープ、１７…熱収縮チューブ、１８…バスバ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池に係り、電池使用時に電池内部で発生するガスによって生じる、電極構造体のずれや面圧不足を抑制することができるリチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、カート、トラックなどの車両や各種の機器に搭載される蓄電モジュールは、出力を大きくするために、複数の蓄電素子を直列または並列に接続してなる蓄電素子群を、ケースに収納して構成している。ただし、蓄電モジュールは、設置スペースなどの問題から、大きさに制限があるため、高出力と省スペースを両立する必要がある。すなわち、ケース内の限られたスペースに蓄電素子をなるべく多く収納できるようにする必要がある〔例えば、特開２００４−７１１６８号公報（特許文献１）〕。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７１１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電モジュールの設置場所によっては、雨水にさらされて、ケースの内部に浸水が発生することがある。そのため、蓄電モジュールの高出力化及び省スペース化だけでなく、防水構造を有する蓄電モジュールが必要とされている。
【０００５】
本発明の目的は、ケース内に多くの蓄電素子を収納できるように、ケース内の収納スペースを確保しながら、防水性を有する蓄電モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、次に示すような構成が有効と考えられる。
【０００７】
隣り合ったキャパシタセルを長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバで電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束の、直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバを配して各端子部がキャパシタセルの側面部に引き回され、キャパシタセルの側面部で配線された構造であって、キャパシタセルの側面部上に正極用バー及び負極用バーを配置して、引き回された正負極の各端子部が、それぞれ正極用バー及び負極用バーに接続されてなるキャパシタモジュール。
【０００８】
特に、８本のキャパシタセルの束を複数直列に接続したキャパシタモジュール。
【０００９】
また、８本のキャパシタセルの束を複数並列に接続したキャパシタモジュール。
【発明の効果】
【００１０】
キャパシタモジュールに必要なケーブルやバスバを、キャパシタモジュールの組立て後に配置することが可能となり、複数モジュールの直列、並列組が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のキャパシタモジュールの一例を示す上面図である。
【図２】本発明が適用可能な実施形態のキャパシタモジュールの一例を示す前面図である。
【図３】図１に示すキャパシタモジュールのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜実施することが可能なものである。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一例を示すキャパシタモジュールの上面図、すなわち略円筒形のキャパシタセル１の側面側から見た図である。キャパシタセル１の正極、負極の各端子から、Ｌ型バスバ１１によりキャパシタセル１の側面側に端子を引き回し、キャパシタモジュールの上面側（キャパシタセル１の側面側）において、配線の作業を行うことができる。
【００１５】
図２は、本発明の一例を示すキャパシタモジュールの前面図、すなわち略円筒形のキャパシタセル１の端面側から見た図である。ここでは、８本のキャパシタセル１を直列に接続し、その８本を一束にして５つの束をそれぞれ並列に接続している。８本の一束の中では、各キャパシタセル１はバスバ１８により接続され、５つの束は、それぞれＬ型バスバ１１により、キャパシタモジュールの上面側に端子が引き回されている。
【００１６】
図３は、図１に示すＡ−Ａ断面を拡大した図である。キャパシタモジュールの上面側において、ベーク板８をほぼ前面に配し、ベーク板８上にゴムシート９を配し、ゴムシート９上に銅バー（ここではＡ−Ａ断面なので負極用銅バー７）を配置する。
【００１７】
キャパシタモジュール前面部より、Ｌ型バスバ１１によって引き回された端子は、段付き銅バー３または正極用ケーブル４あるいは負極用ケーブル５によって正極用銅バー６または負極用銅バー７上に接続される。このとき、正極用ケーブル４及び負極用ケーブル５と負極用銅バー７及び正極用銅バー６とは、それぞれ極性の異なる組合せ間において、絶縁シート１０を介在させている。
【００１８】
キャパシタモジュールの正極、負極の各端子部をそれぞれまとめて、コネクタ２に接続する構造としている。このとき、正極用銅バー６及び負極用銅バー７はそれぞれナット１５で締結されている。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を具体的に適用した実施例を説明する。
（実施例１）
隣り合ったキャパシタセルを長手方向に交互に逆向きに配置して、の、前記直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバを配して
隣り合ったキャパシタセル１を長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバ１８で電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束を準備する。その束を、例えば５組直列に接続すると、図２に示す構造とは異なり、４０本のキャパシタセル１が直列接続されたキャパシタモジュールが得られる。
【００２０】
このとき、８本のキャパシタセル１の端部（他のキャパシタセル１と接続されていない端部）にＬ型バスバ１１を配置して、端子部を図１に示すようなキャパシタモジュール上面部で配線する。キャパシタモジュール上面部では、絶縁シート１０を介して段付き銅バー３を使用することにより、正極・負極の各端子部をまとめることができる。
【００２１】
ケーブルの引き回しの自由度が増し、直列・並列のモジュール構造への対応が容易になった。
（実施例２）
実施例１と同様に作製した８本のキャパシタセル１の束を、例えば５組並列に接続すると、図２に示すような４０本のキャパシタセル１を搭載したキャパシタモジュールが得られる。８本が直列接続され、５組が並列接続されている。
【００２２】
これらの実施態様においては、キャパシタセルモジュールと銅バーとの間に、絶縁板であるベーク板を配した。
【００２３】
また、従来は六角レンチとスパナとで銅バーとケーブルとをネジ止めしていた構成を、スパナのみでネジ止めできるようになった。
（比較例１）
キャパシタモジュールから直接ケーブルを引き出す構造である。例えば８本のキャパシタセルを直列接続し、その８本のセルを一束にしたもの５組を並列接続した構造の場合、配線の引き回し作業が大変困難であった。
【符号の説明】
【００２４】
１…キャパシタセル、２…コネクタ、３…断付き銅バー、４…正極用ケーブル、５…負極用ケーブル、６…正極用銅バー、７…負極用銅バー、８…ベーク板、９…ゴムシート、１０…絶縁シート、１１…Ｌ型バスバ、１２…穴付ボルト、１３…スプリングワッシャー、１４…平ワッシャー、１５…ナット、１６…塩化ビニルテープ、１７…熱収縮チューブ、１８…バスバ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合ったキャパシタセルを長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバで電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束の、前記直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバを配して前記各端子部が前記キャパシタセルの側面部に引き回され、前記キャパシタセルの側面部で配線された構造のキャパシタモジュールであって、
前記キャパシタセルの側面部上に正極用バー及び負極用バーを配置して、前記引き回された正負極の各端子部が、それぞれ前記正極用バー及び前記負極用バーに接続されてなることを特徴とするキャパシタモジュール。
【請求項２】
前記８本のキャパシタセルの束を複数直列に接続したことを特徴とする請求項１に記載のキャパシタモジュール。
【請求項３】
前記８本のキャパシタセルの束を複数並列に接続したことを特徴とする請求項１に記載のキャパシタモジュール。
【請求項１】
隣り合ったキャパシタセルを長手方向に交互に逆向きに配置して、隣り合った正極と負極とをバスバで電気的に接続して８本のキャパシタセルを直列に接続した束の、前記直列接続の端部である端子部の正極及び負極にＬ型バスバを配して前記各端子部が前記キャパシタセルの側面部に引き回され、前記キャパシタセルの側面部で配線された構造のキャパシタモジュールであって、
前記キャパシタセルの側面部上に正極用バー及び負極用バーを配置して、前記引き回された正負極の各端子部が、それぞれ前記正極用バー及び前記負極用バーに接続されてなることを特徴とするキャパシタモジュール。
【請求項２】
前記８本のキャパシタセルの束を複数直列に接続したことを特徴とする請求項１に記載のキャパシタモジュール。
【請求項３】
前記８本のキャパシタセルの束を複数並列に接続したことを特徴とする請求項１に記載のキャパシタモジュール。
【図３】
【図１】
【図２】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１１５２２１（Ｐ２０１３−１１５２２１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９７４４（Ｐ２０１１−２５９７４４）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
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