JP2009081056A - 蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電池セルおよび枠部材の積層体を安定した拘束荷重で拘束できる電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池モジュールは、電池セル３３、電池ホルダ１，２およびエンドプレート４０が積層された積層体と、積層体を積層方向に拘束するための拘束バンドと、弾性を有する複数の弾性部材５１とを備える。弾性部材５１は、電池セル３３、電池ホルダ１，２およびエンドプレート４０の積層体の内部に配置されている。弾性部材５１は、積層方向に弾性を有する。弾性部材５１は、電池セル３３が電池ホルダ１，２に対向する領域に、複数個が点在するように配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。

電動機を駆動源として用いる電気自動車や、駆動源としての電動機とその他の駆動源（たとえば、内燃機関、燃料電池等）とを組み合わせたハイブリッド自動車が実用化されている。これらの自動車においては、電動機にエネルギである電気を供給するための蓄電装置が搭載される。蓄電装置としては、たとえば、繰り返し充放電が可能な二次電池やキャパシタなどの蓄電機器が含まれる。二次電池としては、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池またはリチウムイオン電池などの電池セルが用いられる。

蓄電装置には、単一の蓄電セルを備えるもののほかに、複数の蓄電セルが一体的に固定された蓄電モジュールを備えるものがある。蓄電装置は、たとえば蓄電モジュールがケースに収容されている。蓄電モジュールは、複数の蓄電セルを含むために、大きな電流を取り出したり高い電圧を取り出したりすることができる。

特開２０００−４８８６７号公報においては、バッテリを複数積層して、スペーサをばねで構成した組電池が開示されている。特開２００１−２３７０２号公報においては、断面が三角波状の板材として形成されたスペーサを電池モジュールとともに積層した組電池が開示されている。特開２００６−４８９９６号公報においては、単電池とスペーサとを交互に積層し、全体を締付けて構成され、単電池は偏平箱型の筐体を有し、スペーサは両端部が曲がっている板状のもので複数のスリット部を有する組電池が開示されている。
特開２０００−４８８６７号公報 特開２００１−２３７０２号公報 特開２００６−４８９９６号公報

蓄電モジュールにおいては、蓄電セル同士の間および両側の端に配置されている枠部材を備える。蓄電モジュールは、たとえば、両側の端の枠部材同士が、拘束部材としての丸棒等で固定されることにより一体化されている。

蓄電セルは、製造において寸法の製造誤差を生じる。また、蓄電セル同士の間等に配置される枠部材は、製造において寸法の製造誤差を生じる。たとえば、蓄電セルは、電極体と電槽（収容ケース）の板厚のばらつきにより製造誤差を生じる。枠部材は、たとえば樹脂で形成され、樹脂成型の時に成型のばらつきにより製造誤差が生じる。蓄電セルおよび枠部材の積層体においては、それぞれの部品に製造誤差を有するため、積層体の全体の長さにおいても寸法のばらつきが生じる。

この積層体をエンドプレートなどの枠部材で挟んで、エンドプレート同士を拘束部材で固定する。拘束部材で固定するときには、エンドプレート同士が近づく向きに荷重が印加される。拘束部材で固定するときには、たとえば、積層体の積層方向の長さを一定にして固定することが考えられる。しかしながら、枠部材または蓄電セルの製造誤差に起因して、積層体に印加される拘束荷重のばらつきが大きくなって、蓄電機器の性能に影響を与えてしまう場合がある。

たとえば、リチウムイオン電池などの電池セルは、優れた性能を発揮できる拘束荷重範
囲を有する。優れた性能を発揮できる荷重範囲を超えて、強く拘束部材で拘束した場合には、電池セルの出力が小さくなってしまう場合がある。または、優れた性能を発揮できる荷重範囲を下回って、弱く拘束部材で拘束した場合においては、使用を継続すると電池セルの内部で発生するガスにより、電池セルの寿命が短くなる場合がある。

本発明は、蓄電セルおよび枠部材の積層体を安定した拘束荷重で拘束できる蓄電モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一の局面における蓄電モジュールは、蓄電セルおよび上記蓄電セルを保持するための枠部材が積層された積層体を備える。上記蓄電セルおよび上記枠部材の積層体を積層方向に拘束するための拘束部材を備える。弾性を有する複数の弾性部材を備える。上記弾性部材は、上記蓄電セルおよび上記枠部材の積層体の内部に配置されている。上記弾性部材は、上記積層方向に弾性を有する。上記弾性部材は、上記蓄電セルが上記枠部材に対向する領域に、複数個が点在するように配置されている。

上記発明において好ましくは、上記枠部材は、上記蓄電セルを挟むように形成されている介在部材と、上記蓄電セルおよび上記介在部材の積層体の両側に配置されている端部材とを含む。複数の上記弾性部材は、上記蓄電セルおよび上記介在部材の積層体と上記端部材との間に配置されている。

上記発明において好ましくは、複数の上記弾性部材は、上記蓄電セルが上記枠部材に対向する領域の中央部の密度よりも、外周部の密度の方が小さくなるように配置されている。

上記発明において好ましくは、上記弾性部材は、上記積層方向の長さが上記積層方向に垂直な方向の長さよりも短くなるように形成されている。

本発明の他の局面における蓄電モジュールは、蓄電セルおよび上記蓄電セルを保持するための枠部材が積層された積層体を備える。上記蓄電セルおよび上記枠部材の積層体を積層方向に拘束するための拘束部材を備える。弾性を有する弾性部材を備える。上記弾性部材は、上記蓄電セルおよび上記枠部材の積層体の内部に配置されている。上記弾性部材は、圧縮が可能な流体を内部に溜めるための穴部を有する。上記弾性部材は、上記流体が圧縮されることにより上記積層方向に弾性を有するように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記枠部材は、上記蓄電セルを挟むように形成されている介在部材と、上記蓄電セルおよび上記介在部材の積層体の両側に配置されている端部材とを含む。上記弾性部材は、上記蓄電セルおよび上記介在部材の積層体と上記端部材との間に配置されている。

上記発明において好ましくは、上記弾性部材は、円柱状に形成されている。上記穴部は、上記円柱状の中心軸に沿って貫通するように形成されている。上記弾性部材は、上記中心軸が上記積層方向とほぼ平行になるように配置されている。

上記発明において好ましくは、上記弾性部材は、上記積層方向の長さが上記積層方向に垂直な方向の長さよりも短くなるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記弾性部材は、板状に形成されている。上記穴部は、上記弾性部材の厚さ方向に貫通するように形成されている。上記弾性部材は、上記厚さ方向が上記積層方向とほぼ平行になるように配置されている。

本発明によれば、蓄電セルおよび枠部材の積層体を安定した拘束荷重で拘束できる蓄電モジュールを提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図８を参照して、実施の形態１における蓄電モジュールについて説明する。本実施の形態における蓄電モジュールは、複数の電池セルを含む電池モジュールである。

図１は、本実施の形態における電池モジュールの概略斜視図である。本実施の形態における電池モジュール１０は、ガソリンエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池により駆動するモータとを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されている。

電池モジュール１０は、蓄電セルとしての電池セル３３を備える。電池モジュール１０は、複数の電池セル３３が積層されている。複数の電池セル３３は、電池セル３３の厚み方向に積層されている。矢印８９は、電池セル３３の積層方向を示し、矢印８３は、積層方向に垂直な方向を示す。本実施の形態においては、積層方向に垂直な方向に２個の電池セル３３が配置されている。本実施の形態における電池セル３３は、２列で積層されている。

本実施の形態における電池セル３３は、角型の電池セルである。本実施の形態における電池セル３３は、リチウムイオン電池を含む。複数の電池セル３３は、図示しないバスバーにより、互いに電気的に接続されている。

本実施の形態における電池モジュール１０は、電池セル３３を保持するための枠部材を備える。本実施の形態における電池モジュール１０は、電池セル３３および枠部材が積層されている。

本実施の形態における枠部材は、介在部材としての電池ホルダ１，２を含む。電池ホルダ１，２は、電池セル３３を挟むように形成されている。電池セル３３の積層方向には、電池セル３３と電池ホルダ１，２とが交互に配置されている。本実施の形態における電池ホルダ２は、電池セル３３および電池ホルダ１，２の積層体の一方の端部に配置されている。

電池ホルダ１，２は、電気的に絶縁性を有する材料から形成されている。電池ホルダ１，２は、積層方向に隣り合う電池セル３３同士の間を電気的に絶縁している。本実施の形態における電池ホルダ１，２は、樹脂で形成されている。電池ホルダ１，２は、たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリプロピレンの重合体、ナイロン、またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料から形成されている。

本実施の形態における枠部材は、端部材としてのエンドプレート４０を含む。エンドプレート４０は、電池セル３３および電池ホルダ１，２の積層体の両側に配置されている。エンドプレート４０は、電池セル３３および電池ホルダ１，２の積層体を、積層方向の両側から挟み込むように配置されている。本実施の形態におけるエンドプレート４０は、板状に形成されている。本実施の形態におけるエンドプレート４０は、樹脂によって形成されている。

電池モジュール１０は、拘束部材としての拘束バンド４２を備える。本実施の形態における拘束バンド４２は、板状に形成されている。拘束バンド４２は、長手方向を有するよ
うに形成されている。拘束バンド４２は、長手方向が電池セル３３の積層方向に延びるように配置されている。

拘束バンド４２は、電池セル３３および電池ホルダ１，２の積層体を積層方向に拘束するように形成されている。電池セル３３および電池ホルダ１，２は、拘束バンド４２によって一体的に保持されている。本実施の形態における拘束バンド４２は、エンドプレート４０同士を互いに締結するように配置されている。拘束バンド４２は、締結部材としてのリベット４５によってエンドプレート４０に固定されている。

本実施の形態においては、電池ホルダ１，２は、排ガス流路部３０を有する。排ガス流路部３０は、電池セル３３から排出されたガスを流通させる排ガス流路を構成している。排ガス流路部３０の端部には、ガスを排気するための排気管３１が接続されている。

図２に、本実施の形態における電池モジュールの端部の分解斜視図を示す。図３に、本実施の形態における電池モジュールの概略断面図を示す。図３は、電池モジュールを長手方向に延びる面で切断したときの断面図である。

図１から図３を参照して、本実施の形態における電池セル３３は、電極３３ａを有する。電極３３ａは、板状に形成されている。電池ホルダ１，２は、互いに隣り合う電池ホルダ１，２の間から電極３３ａが露出するように形成されている。

電池セル３３は、互いに対向する一対の表面３３ｂを有する。表面３３ｂは、電池セル３３の複数の表面のうち最も大きな面積を有する面積最大面である。複数の電池セル３３は、それぞれの表面３３ｂ同士が互いにほぼ平行になるように配置されている。

電池ホルダ１は、板状部としてのベース部１ａを含む。電池ホルダ１は、電池セル３３を覆うように形成された覆い部１ｄを有する。電池ホルダ１は、複数のリブ２１を有する。リブ２１は、ベース部１ａの電池セル３３に対向する表面に形成されている。リブ２１は、直線状に形成されている。リブ２１は、電池セル３３の表面３３ｂに当接する。

電池ホルダ２は、板状部としてのベース部２ａを含む。電池ホルダ２は、電池セル３３を覆うように形成された覆い部２ｄを有する。電池ホルダ２のベース部２ａには、リブは形成されていない。ベース部２ａは、平面状に形成されている。

電池ホルダ１は、開口部１６，１７を有する。本実施の形態における開口部１６，１７は、電池ホルダ１の側面を切欠くことにより形成されている。本実施の形態における電池セル３３は、空気により冷却される。リブ２１同士の間には、電池セル３３を冷却するための冷却空気が流れる流路１００が形成されている。

冷却空気は、矢印９０に示すように、開口部１６から取り込まれ、流路１００を通って開口部１７から排出される。冷却空気は、それぞれのリブ２１同士の間の流路１００を流れる。電池セル３３は、流路１００を通る空気により冷却される。

本実施の形態における電池モジュール１０は、弾性部材５１を備える。本実施の形態においては、複数の弾性部材５１が配置されている。弾性部材５１は、電池セル３３および枠部材の積層体の内部に配置されている。本実施の形態においては、電池セル３３および電池ホルダ１，２の積層体と、エンドプレート４０との間に配置されている。弾性部材５１は、エンドプレート４０の表面と電池ホルダ２のベース部２ａとに挟まれる。または、弾性部材５１は、エンドプレート４０の表面と電池ホルダ１のベース部１ａとに挟まれる。

図４に、本実施の形態における弾性部材の概略斜視図を示す。本実施の形態における弾性部材５１は、ゴムで形成されている。本実施の形態における弾性部材５１は、円柱状に形成されている。弾性部材５１は、矢印９５に示す積層方向に弾性を有する。弾性部材５１は、円柱形状の軸方向が積層方向とほぼ平行になるように配置される。

本実施の形態における弾性部材５１は、高さｈが端面の直径ｄよりも小さくなるように形成されている。本実施の形態における弾性部材５１は、積層方向の長さが積層方向に垂直な方向の長さよりも短くなるように形成されている。すなわち、アスペクト比（ｈ／ｄ）が、１よりも小さくなるように形成されている。ここで、積層方向の長さまたは積層方向に垂直な方向の長さとは、該当する方向の長さのうち最も長い長さをいう。

図５に、本実施の形態における電池モジュールを弾性部材の部分で切断したときの概略断面図を示す。本実施の形態における弾性部材５１は、積層方向に透視して見たときに、電池セル３３が配置されている領域に配置されている。弾性部材５１は、電池セル３３が配置されている領域に対応するように配置されている。本実施の形態においては、複数の弾性部材５１が点在するように配置されている。複数の弾性部材５１が、離散して配置されている。

複数の弾性部材５１は、電池セル３３が枠部材に対向する領域の中央部の密度よりも外周部の密度の方が小さくなるように配置されている。複数の弾性部材５１は、電池セル３３の中央部に対応する領域では密に配置され、外周部に対応する領域では疎に配置されている。

図１から図３を参照して、本実施の形態における電池モジュール１０は、電池ホルダ１，２、エンドプレート４０および電池セル３３を積層した後に、矢印８９に示す積層方向に圧縮することにより荷重を印加する。積層方向に荷重を印加することにより、弾性部材５１が圧縮されて変形する。荷重を印加した状態で、拘束バンド４２によって積層体を拘束する。

図６に、電池セルおよび枠部材の積層体を拘束したときの拘束荷重を説明するグラフを示す。横軸が、積層体を拘束するときに圧縮する長さであり、縦軸が積層体に印加される拘束荷重である。電池モジュールに弾性部材が配置されておらず、一定の長さになるように拘束を行なう定寸拘束を行なった場合には、グラフの傾きが大きくなる。積層方向の寸法の誤差により、拘束荷重は大きく変化する。したがって、僅かな電池セルや枠部材の製造誤差に起因して、拘束荷重が大きくばらついてしまう。

これに対して、本実施の形態における弾性部材を備える電池モジュールにおいては、弾性部材が圧縮されて変形するためにグラフの傾きが小さくなる。すなわち、拘束時に、長さの誤差が生じていても、拘束荷重の変化は緩やかである。したがって、定寸拘束を行なったときにおいても、積層体に生じる拘束荷重のばらつきを小さくすることができる。または、荷重の安定性が向上する。

たとえば、弾性部材がない場合において、拘束時に積層体を圧縮する長さがＬ１であった場合においては、電池セルや枠部材の製造誤差のために、実質的に矢印９６に示す長さの範囲で積層体が拘束される。この時に、印加される拘束荷重の範囲は、矢印９９に示す範囲になる。これに対して、弾性部材がある場合においては、拘束時に積層体を圧縮する長さＬ２に対して、実質的に矢印９７に示す長さの範囲内で積層体が拘束される。この時に、印加される拘束荷重の範囲は、矢印９８で示す範囲になる。矢印９６に示す長さと矢印９７に示す長さは、ほぼ同じである。矢印９８に示す範囲は、矢印９９に示す範囲より
も小さい。すなわち、弾性部材を配置することにより、拘束荷重のばらつきを小さくすることができる。

また、本実施の形態においては複数の弾性部材が配置されているために、弾性部材の数を調整することにより、容易に弾性部材の弾性力の大きさを調整することができる。また、複数の弾性部材の密度を変化させることにより、面内において拘束荷重に差をつけることができる。

図７に、本実施の形態における電池セルの概略側面図を示す。図７は、電池セルを使用して膨らんだ状態を説明する概略側面図である。電池セル３３は、使用することにより、表面３３ｂが外側に向かって膨らむ。このときに、表面３３ｂの中央部は大きく膨らみ、端部に向かうにつれて膨らみが小さくなる。

図５を参照して、本実施の形態における複数の弾性部材５１は、電池セル３３が電池ホルダ１，２に対向する領域の中央部の密度よりも外周部の密度の方が小さくなるように配置されている。複数の弾性部材５１は、電池セル３３の膨らみが大きな部分が密になるように配置され、膨らみが小さな部分が疎になるように配置されている。このために、電池セル３３の膨らみに応じて表面３３ｂを押圧することができる。この結果、効果的に電池セル３３の膨らみを抑制することができる。

図４を参照して、本実施の形態における弾性部材５１は、積層方向の長さが積層方向に垂直な方向の長さよりも短くなるように形成されている。この構成により、弾性部材が圧縮されたときに、弾性部材が倒れてしまうことを抑制できる。

本実施の形態においては、積層体の両側の端部に弾性部材が配置されているが、この形態に限られず、一方の端部に弾性部材が配置されていても構わない。本実施の形態における弾性部材は、電池セルおよび電池ホルダの積層体と、エンドプレートとの間に配置されているが、この形態に限られず、弾性部材は、電池セル、電池ホルダ、およびエンドプレートの積層体の内部に配置されていれば構わない。たとえば、電池セルと電池ホルダとの間に、２枚の板部材が配置され、この２枚の板部材同士の間に弾性部材が配置されていても構わない。

また、本実施の形態における弾性部材は、円柱状に形成されているが、この形態に限られず、任意の形状を採用することができる。たとえば、弾性部材は、直方体状に形成されていても構わない。

図８に、本実施の形態における他の弾性部材の概略斜視図を示す。本実施の形態における他の弾性部材５２は、互いに対向する複数の押圧板５２ａと、押圧板５２ａ同士の間に配置されているコイルスプリング５２ｂとを有する。押圧板５２ａは平板状に形成されている。弾性部材５２は、矢印９５に示す方向が、積層体の積層方向とほぼ平行になるように配置される。弾性部材５２は、矢印９５に示す方向に弾性を有する。このように、弾性部材は、複数の部材を含んでいても構わない。または、弾性部材は、コイルスプリングのようなばね部材を含んでいても構わない。

本実施の形態における電池セルは、リチウムイオン電池であるが、この形態に限られず、任意の電池セルを備える電池モジュールに本発明を適用することができる。たとえば、電池セルは、ニッケル水素電池を含んでいてもよい。さらに、蓄電セルは、電気を蓄える機能を有していればよい。たとえば、蓄電セルは、キャパシタを含んでいてもよい。また、本実施の形態における蓄電セルは、平板状に形成されているが、この形態に限られず、任意の形状の蓄電セルを含む蓄電モジュールに本発明を適用することができる。

本実施の形態においては、２次電池を備えるハイブリッド車両を例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、燃料電池と２次電池とを駆動源とする燃料電池ハイブリッド車両（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）にも本発明を適用することもできる。

本発明は、自動車に配置される蓄電モジュールに限られず、蓄電セルが積層された任意の蓄電モジュールに適用することができる。たとえば、任意の移動体に配置される蓄電モジュールに本発明を適用することができる。または、移動しない被固定物に固定される蓄電モジュールに本発明を適用することができる。

（実施の形態２）
図９から図１１を参照して、実施の形態２における蓄電モジュールについて説明する。本実施の形態における蓄電モジュールは、電池モジュールである。本実施の形態における電池モジュールが、枠部材として電池ホルダおよびエンドプレートを含み、電池セルが枠部材によって保持されていることは、実施の形態１と同様である。本実施の形態においては、弾性部材の構成が実施の形態１と異なる。

図９に、本実施の形態における第１の弾性部材の概略斜視図を示す。本実施の形態における第１の弾性部材５３は、円柱状に形成されている。弾性部材５３は、ゴムで形成されている。弾性部材５３は、矢印９５に示す方向に弾性を有する。弾性部材５３は、圧縮可能な流体としての空気を内部に溜めるための穴部５３ａを有する。穴部５３ａは、円柱状の中心軸に沿って貫通するように形成されている。

本実施の形態における弾性部材５３は、高さｈが端面の円形の直径（外径）ｄよりも短くなるように形成されている。本実施の形態における第１の弾性部材５３は、中心軸が積層方向とほぼ平行になるように電池モジュールに配置される。弾性部材５３は、電池セルおよび電池セルを保持するための枠部材が積層された積層体の内部に配置される。

本実施の形態における弾性部材５３は、枠部材に挟まれることにより、穴部５３ａが密閉された空間になる。本実施の形態においては、電池ホルダのベース部とエンドプレートの表面とに穴部５３ａの開口が塞がれて、穴部５３ａが密閉された空間になる。穴部５３ａの内部には空気が貯留される。この結果、弾性部材５３は、空気ばねとしての機能を有する。

弾性部材５３が、たとえば、ゴムなどで形成されている場合においては、経年劣化により、へたりが生じる。弾性部材５３は、弾性力が低下する。本実施の形態においては、弾性部材５３に穴部５３ａが形成され、空気ばねの機能を有するために、ゴムの弾性力の低下を補うことができる。本実施の形態における弾性部材は、弾性部材の材質の劣化に伴う弾性力の低下を抑制することができる。この結果、安定した電池モジュールの拘束を行なうことができる。

本実施の形態における第１の弾性部材５３の穴部５３ａは、円柱状の中心軸に沿って貫通するように形成されている。この構成により、弾性部材に流体を内部に溜めるための穴部を容易に形成することができる。また、穴部５３ａの径を変えることにより、空気ばねの弾性力を容易に調整することができる。

図１０に、本実施の形態における第２の弾性部材の概略斜視図を示す。第２の弾性部材５４は、円柱状に形成されている。弾性部材５４は、穴部５４ａを有する。穴部５４ａは、弾性部材５４の内部に形成されている。穴部５４ａは、閉じた空間である。穴部５４ａ
の内部には圧縮性の流体としての空気が封入されている。

本実施の形態における第２の弾性部材５４は、穴部５４ａに空気が封入されていることにより、空気ばねとしての機能を有する。穴部５４ａは、弾性部材５４の材質の劣化が生じた場合に、弾性力の低下を抑制することができる。このように、弾性部材の穴部は、内部に閉じた空間が形成されていても構わない。

図１１に、本実施の形態における第３の弾性部材の概略斜視図を示す。第３の弾性部材５５は、球状に形成されている。弾性部材５５は、穴部５５ａを有する。穴部５５ａは、弾性部材５５の内部に配置されている。穴部５５ａは、閉じた空間である。第３の弾性部材５５においても、空気ばねの機能を有し、弾性部材５５の弾性力の低下を抑制することができる。このように、弾性部材は、任意の形状を採用することができる。

本実施の形態において、穴部の内部に配置される流体は空気を含むが、この形態に限られず、任意の圧縮性を有する流体を用いることができる。たとえば、穴部に窒素などが封入されていても構わない。または、穴部に気体および液体が配置されていても構わない。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

（実施の形態３）
図１２および図１３を参照して、実施の形態３における蓄電モジュールについて説明する。本実施の形態における蓄電モジュールは、電池モジュールである。本実施の形態における電池モジュールは、弾性部材が板状に形成されている点が実施の形態１と異なる。

図１２に、本実施の形態における電池モジュールの端部の概略分解斜視図を示す。本実施の形態における電池モジュールは、弾性部材５６を有する。弾性部材５６は、板状に形成されている。弾性部材５６は、板状の厚さ方向に貫通する複数個の穴部５６ａを有する。矢印９５は、弾性部材５６が圧縮される積層方向を示す。弾性部材５６は、厚さ方向が矢印８９に示す電池セル３３の積層方向とほぼ平行になるように配置されている。

図１３に、本実施の形態における電池モジュールを弾性部材の部分で切断したときの概略断面図を示す。本実施の形態における弾性部材５６は、積層方向に透視したときに、電池セル３３の大きさとほぼ同じ大きさになるように形成されている。弾性部材５６は、それぞれの電池セル３３が配置されている領域に対応して配置されている。

穴部５６ａは、電池セル３３が電池ホルダ１，２に対向する領域の中央部の密度よりも外周部の密度の方が小さくなるように形成されている。すなわち、穴部５６ａは、電池セル３３の面積最大面の中央部においては密になるように形成され、電池セル３３の面積最大面の外周部においては疎になるように形成されている。

本実施の形態における電池モジュールにおいては、弾性部材が枠部材に挟まれることにより、穴部が空気ばねとしての機能を有する。本実施の形態においては、弾性部材５６が電池ホルダ２のベース部２ａと、エンドプレート４０の表面に挟まれることにより、穴部５６ａが密閉された空間になる。穴部５６ａは、空気が封入された状態になり、空気ばねとしての機能を有する。

本実施の形態における電池モジュールは、弾性部材５６の材質の経年劣化により弾性力が低下した場合においても、穴部５６ａの空気ばねの作用により、弾性力の低下を抑制することができる。この結果、安定した電池セルおよび枠部材の積層体の拘束を行なうこと
ができる。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１または２と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１における電池モジュールの概略斜視図である。 実施の形態１における電池モジュールの端部の概略分解斜視図である。 実施の形態１における電池モジュールの概略断面図である。 実施の形態１における第１の弾性部材の概略斜視図である。 実施の形態１における弾性部材の位置を説明する電池モジュールの概略断面図である。 弾性部材がある場合とない場合において、電池モジュールの拘束荷重を説明するグラフである。 電池セルを使用したときの電池セルの膨らみを説明する概略側面図である。 実施の形態１における第２の弾性部材の概略斜視図である。 実施の形態２における第１の弾性部材の概略斜視図である。 実施の形態２における第２の弾性部材の概略斜視図である。 実施の形態２における第３の弾性部材の概略斜視図である。 実施の形態３における電池モジュールの端部の概略分解斜視図である。 実施の形態３における電池モジュールを弾性部材の部分で切断したときの概略断面図である。

符号の説明

１，２ 電池ホルダ、１ａ，２ａ ベース部、１ｄ，２ｄ 覆い部、１０ 電池モジュール、１６，１７ 開口部、２１ リブ、３０ 排ガス流路部、３１ 排気管、３３ 電池セル、３３ａ 電極、３３ｂ 表面、４０ エンドプレート、４２ 拘束バンド、４５
リベット、５１〜５６ 弾性部材、５２ａ 押圧板、５２ｂ コイルスプリング、５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ 穴部、８３，８９，９０，９５〜９９ 矢印、１００ 流路。

Claims (9)

1. 蓄電セルおよび前記蓄電セルを保持するための枠部材が積層された積層体と、
   前記蓄電セルおよび前記枠部材の積層体を積層方向に拘束するための拘束部材と、
   弾性を有する複数の弾性部材と
   を備え、
   前記弾性部材は、前記蓄電セルおよび前記枠部材の積層体の内部に配置され、
   前記弾性部材は、前記積層方向に弾性を有し、
   前記弾性部材は、前記蓄電セルが前記枠部材に対向する領域に、複数個が点在するように配置されている、蓄電モジュール。
2. 前記枠部材は、前記蓄電セルを挟むように形成されている介在部材と、
   前記蓄電セルおよび前記介在部材の積層体の両側に配置されている端部材と
   を含み、
   複数の前記弾性部材は、前記蓄電セルおよび前記介在部材の積層体と前記端部材との間に配置されている、請求項１に記載の蓄電モジュール。
3. 複数の前記弾性部材は、前記蓄電セルが前記枠部材に対向する領域の中央部の密度よりも、外周部の密度の方が小さくなるように配置されている、請求項１または２に記載の蓄電モジュール。
4. 前記弾性部材は、前記積層方向の長さが前記積層方向に垂直な方向の長さよりも短くなるように形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の蓄電モジュール。
5. 蓄電セルおよび前記蓄電セルを保持するための枠部材が積層された積層体と、
   前記蓄電セルおよび前記枠部材の積層体を積層方向に拘束するための拘束部材と、
   弾性を有する弾性部材と
   を備え、
   前記弾性部材は、前記蓄電セルおよび前記枠部材の積層体の内部に配置され、
   前記弾性部材は、圧縮が可能な流体を内部に溜めるための穴部を有し、
   前記弾性部材は、前記流体が圧縮されることにより前記積層方向に弾性を有するように形成されている、蓄電モジュール。
6. 前記枠部材は、前記蓄電セルを挟むように形成されている介在部材と、
   前記蓄電セルおよび前記介在部材の積層体の両側に配置されている端部材と
   を含み、
   前記弾性部材は、前記蓄電セルおよび前記介在部材の積層体と前記端部材との間に配置されている、請求項５に記載の蓄電モジュール。
7. 前記弾性部材は、円柱状に形成され、
   前記穴部は、前記円柱状の中心軸に沿って貫通するように形成され、
   前記弾性部材は、前記中心軸が前記積層方向とほぼ平行になるように配置されている、請求項５または６に記載の蓄電モジュール。
8. 前記弾性部材は、前記積層方向の長さが前記積層方向に垂直な方向の長さよりも短くなるように形成されている、請求項７に記載の蓄電モジュール。
9. 前記弾性部材は、板状に形成され、
   前記穴部は、前記弾性部材の厚さ方向に貫通するように形成され、
   前記弾性部材は、前記厚さ方向が前記積層方向とほぼ平行になるように配置されている
   、請求項５または６に記載の蓄電モジュール。

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