組電池
【課題】積層された複数の電池モジュール２，２の冷却効率を向上させるとともに、その電池モジュール２の組立の作業性を向上させることができる組電池１を提供する。
【解決手段】リード端子によって互いに電気的に接続された複数のセルがケース１５Ａ，１５Ｂの内部に収容されて構成された複数の電池モジュール２を積層して構成された組電池１において、電池モジュール２は、蓋体１５Ｂと本体部１５Ａとを連結する支柱部材１１Ａを備え、支柱部材１１Ａは、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュール２と、一方の電池モジュール２に積層される他方の電池モジュール２との間に隙間２１を形成するように、蓋体１５Ｂと本体部１５Ａとのいずれか一方から突出して形成された突出部１１Ｂを備えている。
【解決手段】リード端子によって互いに電気的に接続された複数のセルがケース１５Ａ，１５Ｂの内部に収容されて構成された複数の電池モジュール２を積層して構成された組電池１において、電池モジュール２は、蓋体１５Ｂと本体部１５Ａとを連結する支柱部材１１Ａを備え、支柱部材１１Ａは、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュール２と、一方の電池モジュール２に積層される他方の電池モジュール２との間に隙間２１を形成するように、蓋体１５Ｂと本体部１５Ａとのいずれか一方から突出して形成された突出部１１Ｂを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケースの内部に収納された複数の単電池（セル）同士を接続して構成された電池モジュールを電気的に接続し、かつそれらの電池モジュールを積層して構成された組電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板型などの各種の形状のセルが開発されており、それに伴いセルを単独で使用せずに、複数個をユニット化して取り扱うようになってきている。例えば特許文献１には、平板状もしくはシート状をなす複数のセルを積層して形成されたセルユニットをケースの内部に収容して電池モジュールを形成し、その電池モジュールを積層して組電池を構成することが記載されている。なお、特許文献１に記載された組電池は、積層された電池モジュールをロアケースと拘束板とによって挟持するように構成されており、そのため、各電池モジュールに作用する荷重を受けるためのスペーサを、各電池モジュール同士の間に配置するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０３３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように特許文献１に記載された組電池は、複数のセルをユニット化して積層して電池モジュールを構成しているので、その電池モジュールは電力を出力もしくは入力することによって温度が上昇してしまう。また、特許文献１に記載された組電池は、電池モジュールを積層して構成されているので、各電池モジュールで発生した熱によって、より温度が上昇してしまう。従来知られているように、電池は温度が上昇すると性能が低下したり耐久性が低下したりするので、特許文献１に記載されたように複数のセルをユニット化した電池モジュールを積層して組電池を構成する場合には、それらの電池モジュールを冷却する必要性がある。また、電池モジュールをその電池モジュールの厚み方向に積層するときに、各電池モジュール同士の間にスペーサを挿入するため、組立の作業性が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、積層された複数の電池モジュールの冷却効率を向上させるとともに、その電池モジュールの組立の作業性を向上させることができる組電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、リード端子によって互いに電気的に接続された複数のセルがケースの内部に収容されて構成された複数の電池モジュールを積層して構成された組電池において、前記ケースは、前記複数の電池モジュールが積層される方向の一方に形成された蓋体と、他方に形成された本体部とを有し、前記電池モジュールは、前記蓋体と前記本体部とを連結する支柱部材を備え、前記支柱部材は、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュールと、該一方の電池モジュールに積層される他方の電池モジュールとの間に隙間を形成するように、前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方から突出して形成された突出部を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記支柱部材は、前記蓋体と前記本体部との他方から突出して形成された他の突出部を備えていることを特徴とする組電池ものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記電池モジュールは、前記複数のセルが固定され、前記支柱部材によって前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方と連結される固定部材を更に備えていることを特徴とする組電池である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、複数のセルが収容されたケースは、複数の電池モジュールが積層される方向の一方に形成される蓋体と、他方に形成される本体部とを有し、その電池モジュールは、蓋体と本体部とを連結する支柱部材を備えているので、その支柱部材によって圧縮荷重を受けることができ、その結果、セルに偏荷重が作用することを抑制もしくは防止することができる。また、支柱部材は、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュールと、その一方の電池モジュールに積層される他方の電池モジュールとの間に隙間を形成するように、蓋体と本体部とのいずれか一方から突出して形成された突出部を備えているので、一方の電池モジュールに他方の電池モジュールが積層される際に、その突出部が他方の電池モジュールと当接して、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとの間に隙間を形成することができる。そのため、電力が出力もしくは入力されることにより発生する熱により昇温した電池モジュールを、その隙間に空気を流動させることによって冷却することができ、その結果、電池モジュールの性能や耐久性の低下を抑制もしくは防止することができる。また、他方の電池モジュールが積層されることによる圧縮荷重を突出部によって受けることができるので、セルおよびケースに偏荷重が作用することを抑制もしくは防止することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、支柱部材は、蓋体と本体部との他方から突出して形成された他の突出部を備えているので、各電池モジュールを積層すると、一方の電池モジュールの突出部と他方の電池モジュールの他の突出部とが接触する。したがって、セルやケースに偏荷重が作用することを抑制もしくは防止することができるとともに、突出部および他の突出部の突出量を小さくすることができる。
【００１１】
そして、請求項３の発明によれば、電池モジュールは、複数のセルが固定され、支柱部材によって蓋体と本体部とのいずれか一方と連結される固定部材を備えている。したがって、支柱部材は、蓋体、本体部、セルを含む固定部材を連結することができるとともに、積層される電池モジュールから作用する偏荷重を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る組電池の構成の一例を説明するための断面図であり、図７におけるI-I断面を示したものである。
【図２】図７におけるII-II断面を示す断面図である。
【図３】その斜視図である。
【図４】その組電池の対象とすることのできる電池モジュールの構成の一例を示す分解斜視図である。
【図５】その電池モジュールに利用することのできる基板ホルダを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】その電池モジュールに利用することのできるリードホルダを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】そのケースにおける本体部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎにこの発明に係る組電池の構成の一例について説明する。この発明に係る組電池１は、図３に示すように複数の電池モジュール２，２が積層して構成されている。図４は、その電池モジュール２の構成を説明するための分解斜視図であり、この電池モジュール２は、平板状もしくは扁平状（以下、これらを単に平板状という）のセルを容器の内部に収納し、かつコネクタＣを介在させて積層もしくは配列することにより相互に導通できるように構成されている。図４に示す例は、２枚のセル３Ａ，３Ｂをケースの内部に収納して構成した電池モジュール２の例であり、各セル３Ａ，３Ｂは矩形もしくは方形の平板状に形成されており、その所定の一つの辺に相当する側縁部に、アルミや銅などの薄い金属片からなる正極のリード端子４Ａ，４Ｂおよび負極のリード端子５Ａ，５Ｂが突出した状態に設けられている。なお、図４における上側のセル３Ａにおける各リード端子４Ａ，５Ａは、先端部が幾分、図４での下側になるようにクランク状に屈曲しており、また図４における下側のセル３Ｂにおける各リード端子４Ｂ，５Ｂは、先端部が幾分、図４での上側になるようにクランク状に屈曲している。
【００１４】
上記のセル３Ａ，３Ｂの間には、これらのセル３Ａ，３Ｂに挟み込まれた状態に配置されるサポートプレート６が設けられている。サポートプレート６は上記のセル３Ａ，３Ｂの一方の面とほぼ等しい面積、あるいはそれより広い面積の平板状の部分６Ａと、その平板状の部分６Ａにおける対向する二辺側に設けられた複数の台座部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄとを備えている。なお、以下の説明では、これらの台座部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを、順に、第一台座部６Ｂ、第二台座部６Ｃ、第三台座部６Ｄとする。これらの台座部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄのうち、セル３Ａ，３Ｂにおける前記リード端子４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂが形成されている側縁とは反対側の側縁に近い第一台座部６Ｂは、平板状の部分６Ａの一つの側縁の全長に亘って形成され、この第一台座部６Ｂは、平板状の部分６Ａに対してその一方の面側（図４の下面側）にオフセットしている。すなわち、平板状の部分６Ａに対してクランク状に折り曲げられている。また、この第一台座部６Ｂの長手方向の両端部に比較的大径の固定孔７が形成され、これに近接して小径のピン孔８が形成されている。
【００１５】
平板状の部分６Ａの上記の第一台座部６Ｂとは反対側の側縁における各端部に幅（もしくは長さ）の小さい第二台座部６Ｃがそれぞれ形成されており、これらの第二台座部６Ｃには上記の固定孔７およびピン孔８と同様の固定孔７およびピン孔８が形成されている。また、これらの第二台座部６Ｃは、上記の長い第一台座部６Ｂと同様に平板状の部分６Ａに対してその一方の面側（図４の下面側）にオフセットしている。すなわち、平板状の部分６Ａに対してクランク状に折り曲げられている。
【００１６】
さらに、平板状の部分６Ａの周縁部のうち上記の長短（大小）の第一および第二台座部６Ｂ，６Ｃが形成されていない一対の側縁部は、一方の面側（図４の下側）に折り曲げられている。その折り曲げ幅（深さ）は、セル３Ａ，３Ｂの厚さ以下であって、セル３Ａ，３Ｂの側面が引っ掛かる程度である。したがって、サポートプレート６は、上記の各台座部６Ｂ，６Ｃが平板状の部分６Ａに対してクランク状に屈曲し、これ以外の側縁部が上記のように折り曲げられていることにより、全体として深さの浅い箱形になっている。その深さは、一つのセル３Ｂの厚さ程度であって、セル３Ｂを前後左右に相対的に移動しないようにその箱形の部分に嵌め込むことができるようになっている。また、箱形にすることにより、平板状の部分６Ａに対して垂直ないわゆる壁部が形成されるので、サポートプレート６の全体としての剛性が高くなって撓みなどの変形が生じにくくなっている。なお、このような剛性の向上のためには、上記のような箱形に構成する以外に、平板状の部分６Ａのいずれかの箇所にビードもしくはリブを形成してよい。
【００１７】
上記の一対のいわゆる小さい第二台座部６Ｃの間に、前記正負のリード端子４Ａ，５Ａ（もしくは４Ｂ，５Ｂ）の間隔より小さい幅（もしくは長さ）の第三台座部６Ｄが形成されている。この第三台座部６Ｄは、平板状の部分６Ａに対して屈曲せずに平板状の部分６Ａを延長した板状の部分であり、後述するバスバー９Ａ，９Ｂを固定するための部分である。したがって、この第三台座部６Ｄには、バスバー９Ａ，９Ｂを取り付けるための複数の取り付け孔が形成されている。
【００１８】
図４に示す電池モジュール２は、マイクロコンピュータやセンサ、それらを接続しているＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）やＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）などからなる基板１０を備えている。この基板１０は、上述した第一台座部６Ｂの幅と同程度の幅の細長い部材であって、信号を授受するポート部１０Ａがその中央部に設けられている。また、この基板１０を上記のサポートプレート６に取り付けるための基板ホルダ１１が設けられている。基板ホルダ１１は、前述した第一台座部６Ｂに載せられて固定されるように、第一台座部６Ｂと同程度の幅の細長い部材であり、図５に示すように、その両端部には中空の円柱部１１Ａがそれぞれ一体に形成されている。また、基板ホルダ１１は、樹脂材料によって形成されており、円柱部１１Ａには、その円柱部１１Ａの強度を向上させるための円筒状の金属部材１１Ｆがインサート成形によって一体に形成されている。これらの円柱部１１Ａの間隔は、前述した第一台座部６Ｂに形成されている二つの固定孔７の間隔と同じである。また、各円柱部１１Ａは、上記固定孔７の内径より外径が大きく形成されており、円柱部１１Ａの高さ（長さ）は、後述するケースによって挟み付けられる程度の高さ（長さ）、つまり、ケースの厚み方向の空間の長さから第一台座部６Ｂの板厚を引いた分の高さ（長さ）に形成されている。その円柱部１１Ａの上下両端には、上記の固定孔７の内径とほぼ等しい外径でかつ第一台座部６Ｂとケースを形成している金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上もしくはケースを形成している金属板の板厚以上の突出部１１Ｂが形成されている。具体的には、図５（ｂ）に示す左側に突出した突出部１１Ｂの長さが、ケースを形成している金属板の板厚以上に形成され、右側に突出した突出部１１Ｂの長さが、第一台座部６Ｂとケースを形成する金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上に形成されている。
【００１９】
この突出部１１Ｂを固定孔７に嵌合させることにより、基板ホルダ１１と第一台座部６Ｂもしくはケースとを連結し、かつ上下の突出部１１Ｂに嵌合させられている部材の間隔を保持するようになっている。なお、各円柱部１１Ａの近傍には、前述したピン孔８と位置および径が一致するピン孔１１Ｃが形成されている。さらに、基板ホルダ１１の適宜な位置に、基板１０を取り付けるためのピン１１Ｄが設けられ、また長手方向の中央部には、基板１０を挟み込む一対の板片からなる挟持部１１Ｅが設けられている。
【００２０】
ここで、バスバー９Ａ，９Ｂについて説明すると、各セル３Ａ，３Ｂのリード端子４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂを外部に導通させるためのものであって、矩形断面の棒状材であり、その表面は絶縁処理され、一方の端部にアルミや銅などからなる導電性の端子１２Ａ，１２Ｂが長手方向に突出して設けられている。また、バスバー９Ａ，９Ｂの中心部には、上記の端子１２Ａ，１２Ｂに導通したコネクタ（図示せず）が内部に露出して設けられたコネクタ孔１３Ａ，１３Ｂが設けられている。なお、一方のバスバー９Ａが正極で、他方のバスバー９Ｂが負極とされ、したがって一方のバスバー９Ａにおける端子１２Ａが、各セル３Ａ，３Ｂにおける正側のリード端子４Ａ，４Ｂに挟み込まれ、他方のバスバー９Ｂにおける端子１２Ｂが、各セル３Ａ，３Ｂにおける負側のリード端子５Ａ，５Ｂに挟み込まれるように構成されている。
【００２１】
これらのバスバー９Ａ，９Ｂが設けられている側でサポートプレート６をケースに対して固定するリードホルダ１４が設けられている。そのリードホルダ１４の一例を図６に示してあり、ここに挙げてあるリードホルダ１４は両端部に中空の円柱部１４Ａが一体化されている細長い部材であって、その円柱部１４Ａは前述した基板ホルダ１１における円柱部１１Ａと同様の形状に構成されている。すなわち、円柱部１４Ａは、円柱部１４Ａの強度を向上させるための円筒状の金属部材１４Ｆがインサート成形によって一体に形成され、その円柱部１４Ａの間隔は、前述した第二台座部６Ｃに形成されている二つの固定孔７の間隔と同じである。また、各円柱部１４Ａは、上記固定孔７の内径より外径が大きく形成されており、円柱部１４Ａの高さ（長さ）は、ケースによって挟み付けられる程度の高さ（長さ）、つまり、ケースの厚み方向の空間の長さから第二台座部６Ｃの板厚を引いた分の高さ（長さ）に形成されている。その円柱部１４Ａの上下両端部には、上記の固定孔７の内径とほぼ等しい外径でかつ第二台座部６Ｃとケースを形成している金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上もしくはケースを形成している金属板の板厚以上の突出部１４Ｂが形成されている。具体的には、図６（ｂ）に示す左側に突出した突出部１４Ｂの長さが、ケースを形成している金属板の板厚以上に形成され、右側に突出した突出部１４Ｂの長さが、第二台座部６Ｃとケースを形成する金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上に形成されている。
【００２２】
この突出部１４Ｂを固定孔７に嵌合させることにより、リードホルダ１４と第二台座部６Ｃもしくはケースとを連結し、かつ上下の突出部１４Ｂに嵌合させられている部材の間隔を保持するようになっている。なお、各円柱部１４Ａの近傍には、前述したピン孔８と位置および径が一致するピン孔１４Ｃが形成されている。
【００２３】
上記のセル３Ａ，３Ｂやサポートプレート６などを収容するケースは、薄い（浅い）凹断面形状のいわゆる本体部１５Ａと、その開口端に取り付けられて閉鎖する蓋体１５Ｂとから構成されている。これら本体部１５Ａと蓋体１５Ｂとは、上記のサポートプレート６の輪郭程度もしくはそれより幾分大きい内法をもった矩形もしくは方形に形成されており、本体部１５Ａおよび蓋体１５Ｂにおける四つのコーナ部で前記サポートプレート６の第一および第二の台座部６Ｂ，６Ｃにおける各固定孔７に対応する位置に、各固定孔７と同様の固定孔１６が形成されている。図７は本体部１５Ａの平面図である。また、本体部１５Ａにおけるこれらの固定孔１６に隣接する位置で前記サポートプレート６の第一および第二の台座部６Ｂ，６Ｃにおける各ピン孔８に対応する位置に、各ピン孔８と同様のピン孔１７が形成されている。さらに、本体部１５Ａには、前述した一方のバスバー９Ｂにおけるコネクタ孔１３Ｂに対応してこのコネクタ孔１３Ｂより大径のコネクタ窓孔１８Ａが形成されている。これと同様にこの蓋体１５Ｂには、前述した他方のバスバー９Ａにおけるコネクタ孔１３Ａに対応してこのコネクタ孔１３Ａより大径のコネクタ窓孔１８Ｂが形成されている。さらに、本体部１５Ａおよび蓋体１５Ｂのそれぞれには、前述したポート部１０Ａを外部に対して開口させるポート孔１９Ａ，１９Ｂが、前記ポート部１０Ａに対応する箇所に形成されている。
【００２４】
上記の電池モジュール２は、前記本体部１５Ａにセル３Ａ，３Ｂやサポートプレート６などを図４に示す順序で配列して収容し、その本体部１５Ａを蓋体１５Ｂによって閉じることにより構成される。その組み立ての順序は任意であるが、例えばサポートプレート６に他の各部材を取り付け、そのユニット化されたものを本体部１５Ａに入れて蓋体１５Ｂによって閉じればよい。先ず、サポートプレート６における第三台座部６Ｄに上下のバスバー９Ａ，９Ｂを取り付ける。その場合、それぞれの端子１２Ａ，１２Ｂが対応する極側のリード端子４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂ側に延びているように向きを定めて取り付ける。なお、その取付は、上下のバスバー９Ａ，９Ｂに形成されているピンを第三台座部６Ｄに貫通孔を通して互いに嵌合させることにより行えば良く、あるいはネジ止めや接着などの方法を採用してもよい。
【００２５】
ついで、サポートプレート６の上下のそれぞれにセル３Ａ，３Ｂを組み付ける。その場合、サポートプレート６が前述したように浅い箱状に構成されているので、図４での下側のセル３Ｂはその内部に嵌め込まれることになる。このセル３Ｂは両面テープなどの粘着材を介してサポートプレート６の下面に貼り付けてもよい。また、図４での上側のセル３Ａはサポートプレート６の上面に載せられるが、その場合、粘着材を介してサポートプレート６の図４での上面に貼り付けてもよい。サポートプレート６の上下両面にセル３Ａ，３Ｂを配置することにより、正極のリード端子４Ａ，４Ｂが正極側のバスバー９Ａの端子１２Ａを挟み付けて電気的に導通し、また負極のリード端子５Ａ，５Ｂが負極側のバスバー９Ｂの端子１２Ｂを挟み付けて電気的に導通する。なお、電気的な導通を確実にするためにハンダ付け、レーザー溶接、超音波接合などにより連結もしくは結合されていてもよい。
【００２６】
セル３Ａ，３Ｂおよびバスバー９Ａ，９Ｂが上記のように組み付けられたサポートプレート６をケースを構成している前記本体部１５Ａの内部に嵌め込むと、第一台座部６Ｂおよび第二台座部６Ｃにそれぞれ形成されている固定孔７が、本体部１５Ａに形成されている固定孔１６に一致し、またピン孔８が本体部１５Ａに形成されているピン孔１７に一致する。この状態で第一台座部６Ｂの上に基板ホルダ１１を載せると、その両端部に形成されている円柱部１１Ａにおける突出部１１Ｂがサポートプレート６の固定孔７および本体部１５Ａの固定孔１６に嵌合してこれらが連結される。
【００２７】
また同様に、第二台座部６Ｃの上にリードホルダ１４を載せると、その両端部に形成されている円柱部１４Ａにおける突出部１４Ｂがサポートプレート６の固定孔７および本体部１５Ａの固定孔１６に嵌合してこれらが連結される。そして、本体部１５Ａの図４における底面側からピン孔１７に固定ピン２０を挿入すると、その先端部は各ホルダ１１，１４におけるピン孔１１Ｃ，１４Ｃまで到り、したがってその先端部をカシメルなどによりサポートプレート６が各ホルダ１１，１４を介して本体部１５Ａに固定される。このようにして固定された基板ホルダ１１に基板１０を載せると、基板ホルダ１１におけるピン１１Ｄや挟持部１１Ｅに基板１０が係合し、基板１０が基板ホルダ１１によって保持される。なお、図４における下側のバスバー９Ｂにおけるコネクタ孔１３Ｂが本体部１５Ａに形成されているコネクタ窓孔１７Ａを介して外部に開口する。また同様に、基板１０におけるポート部１０Ａが、本体部１５Ａに形成されているポート孔１９Ａを介して外部に開口している。
【００２８】
上記のようにして各セル３Ａ，３Ｂやサポートプレート６などを本体部１５Ａに納めた状態で、本体部１５Ａに対する向きを整えた状態で蓋体１５Ｂを本体部１５Ａの開口端に被せると、蓋体１５Ｂが本体部１５Ａの開口端に嵌り込むとともに、前述した各円柱部１１Ａ，１４Ａにおける突出部１１Ｂ，１４Ｂが蓋体１５Ｂに形成されている固定孔１６と嵌合し、両者が連結される。また、図４における上側のバスバー９Ａにおけるコネクタ孔１３Ａが蓋体１５Ｂに形成されているコネクタ窓孔１８Ｂを介して外部に開口し、同様に、基板１０におけるポート部１０Ａが、蓋体１５Ｂに形成されているポート孔１９Ｂを介して外部に開口する。なお、蓋体１５Ｂの周縁と本体部１５Ａの側壁面の端部とを巻き締めや溶接などによって強固に連結してもよい。
【００２９】
上述したように電池モジュール２を構成することによって、その電池モジュール２の表裏両面には突出部１１Ｂ，１４Ｂが突出した状態となる。そして、電池モジュール２を複数積層して上記円柱部１１Ａ，１４Ａにシャフトやボルト（図示せず）を通すことによって各電池モジュール２，２を挟持して組電池１を形成すると、図１や図２に示すように、各電池モジュール２，２から突出した突出部１１Ｂ，１４Ｂが接触して積層される。したがって、各電池モジュール２，２から突出部１１Ｂ，１４Ｂが突出した量に応じて、互いに隣接する一方の電池モジュール２の蓋体１５Ｂの上面と、他方の電池モジュール２の本体部１５Ａの下面とに隙間２１が形成される。なお、図１は図７におけるI-I断面図、図２は図７におけるII-II断面図を示す。そのため、この隙間２１に空気を流動させることができるので、各電池モジュール２を冷却することができ、その結果、各電池モジュール２，２の性能や耐久性の低下を抑制もしくは防止することができる。また、ワッシャなどの他の部材を要せずに、上記隙間２１を形成することができるので、部品点数を低減することができるとともに、組電池１の組立の作業性を向上させることができる。さらに、各電池モジュール２，２を積層して挟持する際に、各電池モジュール２，２に作用する圧縮荷重を突出部１１Ｂ，１４Ｂが受けるので、ケースに作用する偏荷重を低下させることができ、その結果、各セル３Ａ，３Ｂがケースによって圧縮されてしまうことを抑制もしくは防止することができる。
【００３０】
なお、上述した構成では、突出部１１Ｂ，１４Ｂが各電池モジュールの両面に突出するように構成されているが、この発明に係る組電池は、各電池モジュールの間に隙間を形成することができればよいので、電池モジュール２の上下いずれか一方の面から各突出部１１Ｂ，１４Ｂが突出するように構成されたものであってもよい。また、一方の突出部１１Ｂ（１４Ｂ）の端面に更に外径の小さい突起部を形成し、その突起部と嵌合する凹部を他方の突出部１４Ｂ（１１Ｂ）の端面に形成してもよい。さらに、上述したように上下両端に突出した突出部１１Ｂ（１４Ｂ）を形成することによって、それら突出部１１Ｂ（１４Ｂ）によって圧縮荷重を受けることができるが、特にこれに限定されず、突出部１１Ｂ（１４Ｂ）が他の電池モジュールの下面もしくは上面に接触するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１…組電池、 ２…電池モジュール、 ３Ａ，３Ｂ…セル、 ４Ａ，４Ｂ…正極のリード端子、 ５Ａ，５Ｂ…負極のリード端子、 １１Ｂ，１４Ｂ…突出部、 １５Ａ…本体部、 １５Ｂ…蓋体、２１…隙間。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケースの内部に収納された複数の単電池（セル）同士を接続して構成された電池モジュールを電気的に接続し、かつそれらの電池モジュールを積層して構成された組電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板型などの各種の形状のセルが開発されており、それに伴いセルを単独で使用せずに、複数個をユニット化して取り扱うようになってきている。例えば特許文献１には、平板状もしくはシート状をなす複数のセルを積層して形成されたセルユニットをケースの内部に収容して電池モジュールを形成し、その電池モジュールを積層して組電池を構成することが記載されている。なお、特許文献１に記載された組電池は、積層された電池モジュールをロアケースと拘束板とによって挟持するように構成されており、そのため、各電池モジュールに作用する荷重を受けるためのスペーサを、各電池モジュール同士の間に配置するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０３３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように特許文献１に記載された組電池は、複数のセルをユニット化して積層して電池モジュールを構成しているので、その電池モジュールは電力を出力もしくは入力することによって温度が上昇してしまう。また、特許文献１に記載された組電池は、電池モジュールを積層して構成されているので、各電池モジュールで発生した熱によって、より温度が上昇してしまう。従来知られているように、電池は温度が上昇すると性能が低下したり耐久性が低下したりするので、特許文献１に記載されたように複数のセルをユニット化した電池モジュールを積層して組電池を構成する場合には、それらの電池モジュールを冷却する必要性がある。また、電池モジュールをその電池モジュールの厚み方向に積層するときに、各電池モジュール同士の間にスペーサを挿入するため、組立の作業性が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、積層された複数の電池モジュールの冷却効率を向上させるとともに、その電池モジュールの組立の作業性を向上させることができる組電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、リード端子によって互いに電気的に接続された複数のセルがケースの内部に収容されて構成された複数の電池モジュールを積層して構成された組電池において、前記ケースは、前記複数の電池モジュールが積層される方向の一方に形成された蓋体と、他方に形成された本体部とを有し、前記電池モジュールは、前記蓋体と前記本体部とを連結する支柱部材を備え、前記支柱部材は、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュールと、該一方の電池モジュールに積層される他方の電池モジュールとの間に隙間を形成するように、前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方から突出して形成された突出部を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記支柱部材は、前記蓋体と前記本体部との他方から突出して形成された他の突出部を備えていることを特徴とする組電池ものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記電池モジュールは、前記複数のセルが固定され、前記支柱部材によって前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方と連結される固定部材を更に備えていることを特徴とする組電池である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、複数のセルが収容されたケースは、複数の電池モジュールが積層される方向の一方に形成される蓋体と、他方に形成される本体部とを有し、その電池モジュールは、蓋体と本体部とを連結する支柱部材を備えているので、その支柱部材によって圧縮荷重を受けることができ、その結果、セルに偏荷重が作用することを抑制もしくは防止することができる。また、支柱部材は、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュールと、その一方の電池モジュールに積層される他方の電池モジュールとの間に隙間を形成するように、蓋体と本体部とのいずれか一方から突出して形成された突出部を備えているので、一方の電池モジュールに他方の電池モジュールが積層される際に、その突出部が他方の電池モジュールと当接して、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとの間に隙間を形成することができる。そのため、電力が出力もしくは入力されることにより発生する熱により昇温した電池モジュールを、その隙間に空気を流動させることによって冷却することができ、その結果、電池モジュールの性能や耐久性の低下を抑制もしくは防止することができる。また、他方の電池モジュールが積層されることによる圧縮荷重を突出部によって受けることができるので、セルおよびケースに偏荷重が作用することを抑制もしくは防止することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、支柱部材は、蓋体と本体部との他方から突出して形成された他の突出部を備えているので、各電池モジュールを積層すると、一方の電池モジュールの突出部と他方の電池モジュールの他の突出部とが接触する。したがって、セルやケースに偏荷重が作用することを抑制もしくは防止することができるとともに、突出部および他の突出部の突出量を小さくすることができる。
【００１１】
そして、請求項３の発明によれば、電池モジュールは、複数のセルが固定され、支柱部材によって蓋体と本体部とのいずれか一方と連結される固定部材を備えている。したがって、支柱部材は、蓋体、本体部、セルを含む固定部材を連結することができるとともに、積層される電池モジュールから作用する偏荷重を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る組電池の構成の一例を説明するための断面図であり、図７におけるI-I断面を示したものである。
【図２】図７におけるII-II断面を示す断面図である。
【図３】その斜視図である。
【図４】その組電池の対象とすることのできる電池モジュールの構成の一例を示す分解斜視図である。
【図５】その電池モジュールに利用することのできる基板ホルダを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】その電池モジュールに利用することのできるリードホルダを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】そのケースにおける本体部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎにこの発明に係る組電池の構成の一例について説明する。この発明に係る組電池１は、図３に示すように複数の電池モジュール２，２が積層して構成されている。図４は、その電池モジュール２の構成を説明するための分解斜視図であり、この電池モジュール２は、平板状もしくは扁平状（以下、これらを単に平板状という）のセルを容器の内部に収納し、かつコネクタＣを介在させて積層もしくは配列することにより相互に導通できるように構成されている。図４に示す例は、２枚のセル３Ａ，３Ｂをケースの内部に収納して構成した電池モジュール２の例であり、各セル３Ａ，３Ｂは矩形もしくは方形の平板状に形成されており、その所定の一つの辺に相当する側縁部に、アルミや銅などの薄い金属片からなる正極のリード端子４Ａ，４Ｂおよび負極のリード端子５Ａ，５Ｂが突出した状態に設けられている。なお、図４における上側のセル３Ａにおける各リード端子４Ａ，５Ａは、先端部が幾分、図４での下側になるようにクランク状に屈曲しており、また図４における下側のセル３Ｂにおける各リード端子４Ｂ，５Ｂは、先端部が幾分、図４での上側になるようにクランク状に屈曲している。
【００１４】
上記のセル３Ａ，３Ｂの間には、これらのセル３Ａ，３Ｂに挟み込まれた状態に配置されるサポートプレート６が設けられている。サポートプレート６は上記のセル３Ａ，３Ｂの一方の面とほぼ等しい面積、あるいはそれより広い面積の平板状の部分６Ａと、その平板状の部分６Ａにおける対向する二辺側に設けられた複数の台座部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄとを備えている。なお、以下の説明では、これらの台座部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを、順に、第一台座部６Ｂ、第二台座部６Ｃ、第三台座部６Ｄとする。これらの台座部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄのうち、セル３Ａ，３Ｂにおける前記リード端子４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂが形成されている側縁とは反対側の側縁に近い第一台座部６Ｂは、平板状の部分６Ａの一つの側縁の全長に亘って形成され、この第一台座部６Ｂは、平板状の部分６Ａに対してその一方の面側（図４の下面側）にオフセットしている。すなわち、平板状の部分６Ａに対してクランク状に折り曲げられている。また、この第一台座部６Ｂの長手方向の両端部に比較的大径の固定孔７が形成され、これに近接して小径のピン孔８が形成されている。
【００１５】
平板状の部分６Ａの上記の第一台座部６Ｂとは反対側の側縁における各端部に幅（もしくは長さ）の小さい第二台座部６Ｃがそれぞれ形成されており、これらの第二台座部６Ｃには上記の固定孔７およびピン孔８と同様の固定孔７およびピン孔８が形成されている。また、これらの第二台座部６Ｃは、上記の長い第一台座部６Ｂと同様に平板状の部分６Ａに対してその一方の面側（図４の下面側）にオフセットしている。すなわち、平板状の部分６Ａに対してクランク状に折り曲げられている。
【００１６】
さらに、平板状の部分６Ａの周縁部のうち上記の長短（大小）の第一および第二台座部６Ｂ，６Ｃが形成されていない一対の側縁部は、一方の面側（図４の下側）に折り曲げられている。その折り曲げ幅（深さ）は、セル３Ａ，３Ｂの厚さ以下であって、セル３Ａ，３Ｂの側面が引っ掛かる程度である。したがって、サポートプレート６は、上記の各台座部６Ｂ，６Ｃが平板状の部分６Ａに対してクランク状に屈曲し、これ以外の側縁部が上記のように折り曲げられていることにより、全体として深さの浅い箱形になっている。その深さは、一つのセル３Ｂの厚さ程度であって、セル３Ｂを前後左右に相対的に移動しないようにその箱形の部分に嵌め込むことができるようになっている。また、箱形にすることにより、平板状の部分６Ａに対して垂直ないわゆる壁部が形成されるので、サポートプレート６の全体としての剛性が高くなって撓みなどの変形が生じにくくなっている。なお、このような剛性の向上のためには、上記のような箱形に構成する以外に、平板状の部分６Ａのいずれかの箇所にビードもしくはリブを形成してよい。
【００１７】
上記の一対のいわゆる小さい第二台座部６Ｃの間に、前記正負のリード端子４Ａ，５Ａ（もしくは４Ｂ，５Ｂ）の間隔より小さい幅（もしくは長さ）の第三台座部６Ｄが形成されている。この第三台座部６Ｄは、平板状の部分６Ａに対して屈曲せずに平板状の部分６Ａを延長した板状の部分であり、後述するバスバー９Ａ，９Ｂを固定するための部分である。したがって、この第三台座部６Ｄには、バスバー９Ａ，９Ｂを取り付けるための複数の取り付け孔が形成されている。
【００１８】
図４に示す電池モジュール２は、マイクロコンピュータやセンサ、それらを接続しているＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）やＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）などからなる基板１０を備えている。この基板１０は、上述した第一台座部６Ｂの幅と同程度の幅の細長い部材であって、信号を授受するポート部１０Ａがその中央部に設けられている。また、この基板１０を上記のサポートプレート６に取り付けるための基板ホルダ１１が設けられている。基板ホルダ１１は、前述した第一台座部６Ｂに載せられて固定されるように、第一台座部６Ｂと同程度の幅の細長い部材であり、図５に示すように、その両端部には中空の円柱部１１Ａがそれぞれ一体に形成されている。また、基板ホルダ１１は、樹脂材料によって形成されており、円柱部１１Ａには、その円柱部１１Ａの強度を向上させるための円筒状の金属部材１１Ｆがインサート成形によって一体に形成されている。これらの円柱部１１Ａの間隔は、前述した第一台座部６Ｂに形成されている二つの固定孔７の間隔と同じである。また、各円柱部１１Ａは、上記固定孔７の内径より外径が大きく形成されており、円柱部１１Ａの高さ（長さ）は、後述するケースによって挟み付けられる程度の高さ（長さ）、つまり、ケースの厚み方向の空間の長さから第一台座部６Ｂの板厚を引いた分の高さ（長さ）に形成されている。その円柱部１１Ａの上下両端には、上記の固定孔７の内径とほぼ等しい外径でかつ第一台座部６Ｂとケースを形成している金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上もしくはケースを形成している金属板の板厚以上の突出部１１Ｂが形成されている。具体的には、図５（ｂ）に示す左側に突出した突出部１１Ｂの長さが、ケースを形成している金属板の板厚以上に形成され、右側に突出した突出部１１Ｂの長さが、第一台座部６Ｂとケースを形成する金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上に形成されている。
【００１９】
この突出部１１Ｂを固定孔７に嵌合させることにより、基板ホルダ１１と第一台座部６Ｂもしくはケースとを連結し、かつ上下の突出部１１Ｂに嵌合させられている部材の間隔を保持するようになっている。なお、各円柱部１１Ａの近傍には、前述したピン孔８と位置および径が一致するピン孔１１Ｃが形成されている。さらに、基板ホルダ１１の適宜な位置に、基板１０を取り付けるためのピン１１Ｄが設けられ、また長手方向の中央部には、基板１０を挟み込む一対の板片からなる挟持部１１Ｅが設けられている。
【００２０】
ここで、バスバー９Ａ，９Ｂについて説明すると、各セル３Ａ，３Ｂのリード端子４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂを外部に導通させるためのものであって、矩形断面の棒状材であり、その表面は絶縁処理され、一方の端部にアルミや銅などからなる導電性の端子１２Ａ，１２Ｂが長手方向に突出して設けられている。また、バスバー９Ａ，９Ｂの中心部には、上記の端子１２Ａ，１２Ｂに導通したコネクタ（図示せず）が内部に露出して設けられたコネクタ孔１３Ａ，１３Ｂが設けられている。なお、一方のバスバー９Ａが正極で、他方のバスバー９Ｂが負極とされ、したがって一方のバスバー９Ａにおける端子１２Ａが、各セル３Ａ，３Ｂにおける正側のリード端子４Ａ，４Ｂに挟み込まれ、他方のバスバー９Ｂにおける端子１２Ｂが、各セル３Ａ，３Ｂにおける負側のリード端子５Ａ，５Ｂに挟み込まれるように構成されている。
【００２１】
これらのバスバー９Ａ，９Ｂが設けられている側でサポートプレート６をケースに対して固定するリードホルダ１４が設けられている。そのリードホルダ１４の一例を図６に示してあり、ここに挙げてあるリードホルダ１４は両端部に中空の円柱部１４Ａが一体化されている細長い部材であって、その円柱部１４Ａは前述した基板ホルダ１１における円柱部１１Ａと同様の形状に構成されている。すなわち、円柱部１４Ａは、円柱部１４Ａの強度を向上させるための円筒状の金属部材１４Ｆがインサート成形によって一体に形成され、その円柱部１４Ａの間隔は、前述した第二台座部６Ｃに形成されている二つの固定孔７の間隔と同じである。また、各円柱部１４Ａは、上記固定孔７の内径より外径が大きく形成されており、円柱部１４Ａの高さ（長さ）は、ケースによって挟み付けられる程度の高さ（長さ）、つまり、ケースの厚み方向の空間の長さから第二台座部６Ｃの板厚を引いた分の高さ（長さ）に形成されている。その円柱部１４Ａの上下両端部には、上記の固定孔７の内径とほぼ等しい外径でかつ第二台座部６Ｃとケースを形成している金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上もしくはケースを形成している金属板の板厚以上の突出部１４Ｂが形成されている。具体的には、図６（ｂ）に示す左側に突出した突出部１４Ｂの長さが、ケースを形成している金属板の板厚以上に形成され、右側に突出した突出部１４Ｂの長さが、第二台座部６Ｃとケースを形成する金属板との板厚を合わせた高さ（長さ）以上に形成されている。
【００２２】
この突出部１４Ｂを固定孔７に嵌合させることにより、リードホルダ１４と第二台座部６Ｃもしくはケースとを連結し、かつ上下の突出部１４Ｂに嵌合させられている部材の間隔を保持するようになっている。なお、各円柱部１４Ａの近傍には、前述したピン孔８と位置および径が一致するピン孔１４Ｃが形成されている。
【００２３】
上記のセル３Ａ，３Ｂやサポートプレート６などを収容するケースは、薄い（浅い）凹断面形状のいわゆる本体部１５Ａと、その開口端に取り付けられて閉鎖する蓋体１５Ｂとから構成されている。これら本体部１５Ａと蓋体１５Ｂとは、上記のサポートプレート６の輪郭程度もしくはそれより幾分大きい内法をもった矩形もしくは方形に形成されており、本体部１５Ａおよび蓋体１５Ｂにおける四つのコーナ部で前記サポートプレート６の第一および第二の台座部６Ｂ，６Ｃにおける各固定孔７に対応する位置に、各固定孔７と同様の固定孔１６が形成されている。図７は本体部１５Ａの平面図である。また、本体部１５Ａにおけるこれらの固定孔１６に隣接する位置で前記サポートプレート６の第一および第二の台座部６Ｂ，６Ｃにおける各ピン孔８に対応する位置に、各ピン孔８と同様のピン孔１７が形成されている。さらに、本体部１５Ａには、前述した一方のバスバー９Ｂにおけるコネクタ孔１３Ｂに対応してこのコネクタ孔１３Ｂより大径のコネクタ窓孔１８Ａが形成されている。これと同様にこの蓋体１５Ｂには、前述した他方のバスバー９Ａにおけるコネクタ孔１３Ａに対応してこのコネクタ孔１３Ａより大径のコネクタ窓孔１８Ｂが形成されている。さらに、本体部１５Ａおよび蓋体１５Ｂのそれぞれには、前述したポート部１０Ａを外部に対して開口させるポート孔１９Ａ，１９Ｂが、前記ポート部１０Ａに対応する箇所に形成されている。
【００２４】
上記の電池モジュール２は、前記本体部１５Ａにセル３Ａ，３Ｂやサポートプレート６などを図４に示す順序で配列して収容し、その本体部１５Ａを蓋体１５Ｂによって閉じることにより構成される。その組み立ての順序は任意であるが、例えばサポートプレート６に他の各部材を取り付け、そのユニット化されたものを本体部１５Ａに入れて蓋体１５Ｂによって閉じればよい。先ず、サポートプレート６における第三台座部６Ｄに上下のバスバー９Ａ，９Ｂを取り付ける。その場合、それぞれの端子１２Ａ，１２Ｂが対応する極側のリード端子４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂ側に延びているように向きを定めて取り付ける。なお、その取付は、上下のバスバー９Ａ，９Ｂに形成されているピンを第三台座部６Ｄに貫通孔を通して互いに嵌合させることにより行えば良く、あるいはネジ止めや接着などの方法を採用してもよい。
【００２５】
ついで、サポートプレート６の上下のそれぞれにセル３Ａ，３Ｂを組み付ける。その場合、サポートプレート６が前述したように浅い箱状に構成されているので、図４での下側のセル３Ｂはその内部に嵌め込まれることになる。このセル３Ｂは両面テープなどの粘着材を介してサポートプレート６の下面に貼り付けてもよい。また、図４での上側のセル３Ａはサポートプレート６の上面に載せられるが、その場合、粘着材を介してサポートプレート６の図４での上面に貼り付けてもよい。サポートプレート６の上下両面にセル３Ａ，３Ｂを配置することにより、正極のリード端子４Ａ，４Ｂが正極側のバスバー９Ａの端子１２Ａを挟み付けて電気的に導通し、また負極のリード端子５Ａ，５Ｂが負極側のバスバー９Ｂの端子１２Ｂを挟み付けて電気的に導通する。なお、電気的な導通を確実にするためにハンダ付け、レーザー溶接、超音波接合などにより連結もしくは結合されていてもよい。
【００２６】
セル３Ａ，３Ｂおよびバスバー９Ａ，９Ｂが上記のように組み付けられたサポートプレート６をケースを構成している前記本体部１５Ａの内部に嵌め込むと、第一台座部６Ｂおよび第二台座部６Ｃにそれぞれ形成されている固定孔７が、本体部１５Ａに形成されている固定孔１６に一致し、またピン孔８が本体部１５Ａに形成されているピン孔１７に一致する。この状態で第一台座部６Ｂの上に基板ホルダ１１を載せると、その両端部に形成されている円柱部１１Ａにおける突出部１１Ｂがサポートプレート６の固定孔７および本体部１５Ａの固定孔１６に嵌合してこれらが連結される。
【００２７】
また同様に、第二台座部６Ｃの上にリードホルダ１４を載せると、その両端部に形成されている円柱部１４Ａにおける突出部１４Ｂがサポートプレート６の固定孔７および本体部１５Ａの固定孔１６に嵌合してこれらが連結される。そして、本体部１５Ａの図４における底面側からピン孔１７に固定ピン２０を挿入すると、その先端部は各ホルダ１１，１４におけるピン孔１１Ｃ，１４Ｃまで到り、したがってその先端部をカシメルなどによりサポートプレート６が各ホルダ１１，１４を介して本体部１５Ａに固定される。このようにして固定された基板ホルダ１１に基板１０を載せると、基板ホルダ１１におけるピン１１Ｄや挟持部１１Ｅに基板１０が係合し、基板１０が基板ホルダ１１によって保持される。なお、図４における下側のバスバー９Ｂにおけるコネクタ孔１３Ｂが本体部１５Ａに形成されているコネクタ窓孔１７Ａを介して外部に開口する。また同様に、基板１０におけるポート部１０Ａが、本体部１５Ａに形成されているポート孔１９Ａを介して外部に開口している。
【００２８】
上記のようにして各セル３Ａ，３Ｂやサポートプレート６などを本体部１５Ａに納めた状態で、本体部１５Ａに対する向きを整えた状態で蓋体１５Ｂを本体部１５Ａの開口端に被せると、蓋体１５Ｂが本体部１５Ａの開口端に嵌り込むとともに、前述した各円柱部１１Ａ，１４Ａにおける突出部１１Ｂ，１４Ｂが蓋体１５Ｂに形成されている固定孔１６と嵌合し、両者が連結される。また、図４における上側のバスバー９Ａにおけるコネクタ孔１３Ａが蓋体１５Ｂに形成されているコネクタ窓孔１８Ｂを介して外部に開口し、同様に、基板１０におけるポート部１０Ａが、蓋体１５Ｂに形成されているポート孔１９Ｂを介して外部に開口する。なお、蓋体１５Ｂの周縁と本体部１５Ａの側壁面の端部とを巻き締めや溶接などによって強固に連結してもよい。
【００２９】
上述したように電池モジュール２を構成することによって、その電池モジュール２の表裏両面には突出部１１Ｂ，１４Ｂが突出した状態となる。そして、電池モジュール２を複数積層して上記円柱部１１Ａ，１４Ａにシャフトやボルト（図示せず）を通すことによって各電池モジュール２，２を挟持して組電池１を形成すると、図１や図２に示すように、各電池モジュール２，２から突出した突出部１１Ｂ，１４Ｂが接触して積層される。したがって、各電池モジュール２，２から突出部１１Ｂ，１４Ｂが突出した量に応じて、互いに隣接する一方の電池モジュール２の蓋体１５Ｂの上面と、他方の電池モジュール２の本体部１５Ａの下面とに隙間２１が形成される。なお、図１は図７におけるI-I断面図、図２は図７におけるII-II断面図を示す。そのため、この隙間２１に空気を流動させることができるので、各電池モジュール２を冷却することができ、その結果、各電池モジュール２，２の性能や耐久性の低下を抑制もしくは防止することができる。また、ワッシャなどの他の部材を要せずに、上記隙間２１を形成することができるので、部品点数を低減することができるとともに、組電池１の組立の作業性を向上させることができる。さらに、各電池モジュール２，２を積層して挟持する際に、各電池モジュール２，２に作用する圧縮荷重を突出部１１Ｂ，１４Ｂが受けるので、ケースに作用する偏荷重を低下させることができ、その結果、各セル３Ａ，３Ｂがケースによって圧縮されてしまうことを抑制もしくは防止することができる。
【００３０】
なお、上述した構成では、突出部１１Ｂ，１４Ｂが各電池モジュールの両面に突出するように構成されているが、この発明に係る組電池は、各電池モジュールの間に隙間を形成することができればよいので、電池モジュール２の上下いずれか一方の面から各突出部１１Ｂ，１４Ｂが突出するように構成されたものであってもよい。また、一方の突出部１１Ｂ（１４Ｂ）の端面に更に外径の小さい突起部を形成し、その突起部と嵌合する凹部を他方の突出部１４Ｂ（１１Ｂ）の端面に形成してもよい。さらに、上述したように上下両端に突出した突出部１１Ｂ（１４Ｂ）を形成することによって、それら突出部１１Ｂ（１４Ｂ）によって圧縮荷重を受けることができるが、特にこれに限定されず、突出部１１Ｂ（１４Ｂ）が他の電池モジュールの下面もしくは上面に接触するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１…組電池、 ２…電池モジュール、 ３Ａ，３Ｂ…セル、 ４Ａ，４Ｂ…正極のリード端子、 ５Ａ，５Ｂ…負極のリード端子、 １１Ｂ，１４Ｂ…突出部、 １５Ａ…本体部、 １５Ｂ…蓋体、２１…隙間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード端子によって互いに電気的に接続された複数のセルがケースの内部に収容されて構成された複数の電池モジュールを積層して構成された組電池において、
前記ケースは、前記複数の電池モジュールが積層される方向の一方に形成された蓋体と、他方に形成された本体部とを有し、
前記電池モジュールは、前記蓋体と前記本体部とを連結する支柱部材を備え、
前記支柱部材は、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュールと、該一方の電池モジュールに積層される他方の電池モジュールとの間に隙間を形成するように、前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方から突出して形成された突出部を備えていることを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記支柱部材は、前記蓋体と前記本体部との他方から突出して形成された他の突出部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記電池モジュールは、前記複数のセルが固定され、前記支柱部材によって前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方と連結される固定部材を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の組電池。
【請求項１】
リード端子によって互いに電気的に接続された複数のセルがケースの内部に収容されて構成された複数の電池モジュールを積層して構成された組電池において、
前記ケースは、前記複数の電池モジュールが積層される方向の一方に形成された蓋体と、他方に形成された本体部とを有し、
前記電池モジュールは、前記蓋体と前記本体部とを連結する支柱部材を備え、
前記支柱部材は、積層されて互いに隣接する一方の電池モジュールと、該一方の電池モジュールに積層される他方の電池モジュールとの間に隙間を形成するように、前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方から突出して形成された突出部を備えていることを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記支柱部材は、前記蓋体と前記本体部との他方から突出して形成された他の突出部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記電池モジュールは、前記複数のセルが固定され、前記支柱部材によって前記蓋体と前記本体部とのいずれか一方と連結される固定部材を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の組電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３７９１２（Ｐ２０１３−３７９１２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３４２１（Ｐ２０１１−１７３４２１）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００２０８４５５）大和製罐株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００２０８４５５）大和製罐株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]