JP2011171175A

JP2011171175A - 二次電池モジュール

Info

Publication number: JP2011171175A
Application number: JP2010035029A
Authority: JP
Inventors: Nobumitsu Tada; 伸光田多; Yoshifumi Nakahama; 敬文中濱; Masashi Shudo; 正志首藤; Takeya Kurokawa; 健也黒川; Akimasa Kamimura; 晃正上村; Yasuhei Koyama; 泰平小山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-19
Also published as: JP5491899B2

Abstract

【課題】小型化、軽量化を実現するとともに、二次電池セルの発熱による温度上昇を抑制し、安全性の高い二次電池モジュールを提供する。
【解決手段】間隔を置いて配置された複数の二次電池セルＢＴと、複数の二次電池セルＢＴが収納されるとともに、複数の二次電池セルＢＴ間の空間に連続した第１開口１４と、第１開口１４と対向するように配置され第１開口１４と複数の二次電池セルＢＴ間の空間とに連続した第２開口２４とを備えた外囲体１０、２０と、第１開口１４を囲むように配置され外囲体１０、２０から外側に突出した第１凸部１２と、第２開口２４を囲むように配置され外囲体１０、２０から外側に突出した第２凸部２２と、を備え、第１凸部１２の外周の形状は、前記第２凸部の内周の形状と等しいことを特徴とする二次電池モジュール。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池モジュールに関し、特に直列または並列に接続された複数の二次電池セルを備えた電池モジュールに関する。

二次電池は充電および放電が可能な電池であって、様々な電子機器の電源として採用されている。例えば産業用機器や車両等に搭載される電源は、要求される電圧および電流の定格が大きい。そのため、産業用機器や車両等には、複数の二次電池セルを直列または並列に接続して構成された二次電池モジュールを、さらに複数個組み合わせた電池パックが電源として搭載される。

近年では、電池パックの小型化、軽量化の要求に伴い、二次電池モジュール内では二次電池セルが高密度で収納され、さらに、電池パック内では二次電池モジュールが高密度で収納されることが要求される。一方で、二次電池セルは、その温度が許容値を超えると、二次電池セルの寿命の低下を招くため、温度上昇を許容値以下に抑えることが要求される。特に、電池パック内で二次電池セルが高密度に配置される場合、二次電池セル間の空間が狭くなるため、二次電池セルを効率よく冷却することが要求される。

例えば特許文献１には、間隔をおいて配列される複数の単位電池と、複数の単位電池の間に配置された隔壁とを備え、隔壁には冷却媒体が流通する空間が設けられた二次電池モジュールが提案されている。

特開２００６−２５３１４９号公報

二次電池モジュールを組み合わせて電池パックを構成する場合、複数の二次電池モジュールの配置位置がずれた場合や、二次電池モジュールの組み立ての際の位置精度が悪い場合には、複数の二次電池モジュール同士で冷却媒体が流通する空間を連結されないことがあった。その場合には、冷却媒体の流通が妨げられて全ての二次電池セルを効率よく冷却することが困難となる。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであって、二次電池セルの発熱による温度上昇を抑制し、安全性の高い二次電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の第１態様による二次電池モジュールは、間隔を置いて配置された複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルが収納されるとともに、前記複数の二次電池セル間の空間に連続した第１開口と、前記第１開口と対向するように配置され前記第１開口と前記複数の二次電池セル間の空間とに連続した第２開口とを備えた外囲体と、前記第１開口を囲むように配置され前記外囲体から外側に突出した第１凸部と、前記第２開口を囲むように配置され前記外囲体から外側に突出した第２凸部と、を備え、前記第１凸部の外周の形状は、前記第２凸部の内周の形状と等しい。

本発明の第２態様による二次電池モジュールは、間隔を置いて配置された複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルが収納されるとともに、前記複数の二次電池セル間の空間に連続した第１開口と、前記第１開口と対向するように配置され前記第１開口と前記複数の二次電池セル間の空間とに連続した第２開口とを備えた外囲体と、前記第１開口の両脇に配置され前記外囲体から外側に突出した第１凸部と、前記第２開口の両脇に配置され前記外囲体から外側に突出した第２凸部と、を備え、前記複数の二次電池セルが並ぶ方向において、前記第１凸部の前記第１開口と反対側の端部の距離は、前記第２凸部の前記第２開口側の端部の距離と等しい。

本発明の第３態様による二次電池モジュールは、間隔を置いて配置された複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルが収納されるとともに、前記複数の二次電池セル間の空間に連続した第１開口と、前記第１開口と対向するように配置され前記第１開口と前記複数の二次電池セル間の空間とに連続した第２開口と、外側から内側に向けて凹んだ凹部と、を備えた外囲体と、前記凹部と対向する位置において、前記凹部と嵌合するように前記外囲体から外側に突出した凸部と、を備える。

本発明によれば、二次電池セルの発熱による温度上昇を抑制し、安全性の高い二次電池モジュールを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る二次電池モジュール、および、その二次電池モジュールを収納する電池パックケースの一構成例を説明するための図である。図１に示す二次電池モジュールの一構成例について説明するための図である。図１に示す二次電池モジュールの第１額縁部の一構成例について説明するための図である。図１に示す二次電池モジュールの第２額縁部の一構成例について説明するための図である。図１に示す二次電池モジュールの支持面と略平行な面における断面の一例を示す図である。図１に示す電池パックの支持面と略平行な面における断面の一例を示す図である。本発明の第２実施形態に係る二次電池モジュールの一構成例を説明するための図である。図７に示す二次電池モジュールの支持面と略平行な面における断面の一例を示す図である。本発明の第３実施形態に係る二次電池モジュールの一構成例を説明するための図である。本発明の第４実施形態に係る二次電池モジュールの一構成例を説明するための図である。本発明の第４実施形態に係る二次電池モジュールの一構成例を説明するための図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る二次電池モジュールについて、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態では、電池パック１００は、２つの二次電池モジュールＭＤＬと、２つの二次電池モジュールＭＤＬが収納される電池パックケース６０と、を備えている。

図１および図２に示すように、二次電池モジュールＭＤＬは、複数の二次電池セルＢＴを備えている。二次電池セルＢＴは、３組の対向する壁を備えた略直方体形状の容器を備えている。複数の二次電池セルＢＴは、略直方体形状の支持体５０上に並んで配置されている。容器は、支持体５０と対向する底壁（図示せず）と、底壁と対向する上壁３と、互いに対向する２つの主壁１と、互いに対向する２つの側壁５と、を備えている。２つの主壁１は、二次電池セルＢＴの厚さ方向Ｄ１に並んで配置されている。２つの側壁５は、二次電池セルＢＴの幅方向Ｄ２における主壁１の端辺から、厚さ方向Ｄ１に延びている。

容器内には、正極（図示せず）と、セパレータを介して正極と対向して配置された負極（図示せず）と、電解液（図示せず）と、が収容されている。上壁３から正極端子２と負極端子４とが突出している。正極端子２は、容器と電気的に接続されている。容器は正極と電気的に接続されている。負極端子４は絶縁体（図示せず）を介して容器に取り付けられ、容器内の負極と電気的に接続されている。

複数の二次電池セルＢＴは、主壁１同士が対向するように、厚さ方向Ｄ１に並んで配置されている。隣り合う二次電池セルＢＴの、正極端子２と負極端子４とにはバスバー６が取り付けられている。バスバー６は、導電性材料によって形成され、正極端子２と負極端子４とのいずれかが挿入される開口を備えている。バスバー６は、正極端子２および負極端子４と溶接されることによって固定され、正極端子２と負極端子４との間を電気的に接続する。

直列に接続された正極端子２および負極端子４の、端に位置する正極端子２および負極端子４には、二次電池モジュールＭＤＬの電極端子として用いられる電極部材８が取り付けられている。電極部材８の一端側には、正極端子２あるいは負極端子４が挿入される開口が設けられている。電極部材８の他端側には、ネジが挿入されるネジ穴８Ａが設けられている。

複数の二次電池セルＢＴの幅方向の両端には、複数の側壁５と対向するように第１外囲体１０と第２外囲体２０とが配置される。複数の二次電池セルＢＴの厚さ方向Ｄ１の両端には、主壁１と対向するように第３外囲体４０が配置される。

図３に示すように、第１外囲体１０には、第１外囲体１０を幅方向Ｄ２に貫通するように配置された開口１４と、開口１４の周囲を囲むように配置された第１額縁部（第１凸部）１２と、が設けられている。開口１４は、厚さ方向Ｄ１に延びる２つの仕切り壁１４Ａによって３つの領域に分割されている。

開口１４は、複数の二次電池セルＢＴの間の空間と対向するように配置されている。したがって複数の二次電池セルＢＴ間の空間は、開口１４を介して二次電池モジュールＭＤＬの周囲の空間と連続している。第１額縁部１２は、第１外囲体１０の、複数の二次電池セルＢＴと反対側の面から外側に突出するように配置されている。第１額縁部１２は、第１外囲体１０と一体に形成されてもよく、別体として形成された後に接着剤等で開口１４を囲むように取り付けられてもよい。

図４に示すように、第２外囲体２０には、第２外囲体２０を幅方向Ｄ２に貫通するように配置された開口２４と、開口２４の周囲を囲むように配置された第２額縁部（第２凸部）２２と、が設けられている。開口２４は、厚さ方向Ｄ１に延びる２つの仕切り壁２４Ａによって３つの領域に分割されている。

開口２４は、開口１４に対向するように配置されている。開口２４は、開口１４と複数の二次電池セルＢＴ間の空間とに連続している。したがって、複数の二次電池セルＢＴ間の空間は、開口１４および開口２４を介して二次電池モジュールＭＤＬの周囲の空間と連続している。第２額縁部２２は、第２外囲体２０の、複数の二次電池セルＢＴと反対側の面から外側に突出するように配置されている。第２額縁部２２は、第２外囲体２０と一体に形成されてもよく、別体として形成された後に接着剤等で開口２４を囲むように取り付けられてもよい。

第１額縁部１２および第２額縁部２２を、第１外囲体１０および第２外囲体２０と一体に形成する場合、例えば熱可塑性樹脂材料を用い、射出成形により形成される。射出成形によれば、成形用金型の形状を考慮すれば、成形時にスリット穴を造形するとともに、第１額縁部１２および第２額縁部２２も一体に形成することができる。

この場合、金型を高い精度で加工することにより、開口１４および開口２４を形成する位置精度や、第１額縁部１２および第２額縁部２２を形成する位置精度を、より高いものにすることができる。

すなわち、図５に示すように、第１外囲体１０の開口１４と、複数の二次電池セルＢＴ間の空間と、第２外囲体２０の開口２４とは連続している。第１額縁部１２の外周と第２額縁部２２の内周とは略等しい形状である。

本実施形態では、図３および図４に示すように第１額縁部１２の外周と第２額縁部２２の内周とは、略矩形状に開口１４および開口２４を囲む形状であって、厚さ方向Ｄ１および高さ方向Ｄ３において、第１額縁部１２の外周の幅Ｗ１１、Ｗ１２は、第２額縁部２２の内周の幅Ｗ２１、Ｗ２２と略等しい。

第１額縁部１２が突出した方向（幅方向Ｄ２）および第１額縁部１２が開口１４を囲む方向（厚さ方向Ｄ１あるいは高さ方向Ｄ３）と略直交する方向における、第１額縁部１２の幅は、第１額縁部１２が突出した方向における第１外囲体１０の幅と略等しく形成されることが望ましい。

同様に、第２額縁部２２が突出した方向（幅方向Ｄ２）および第２額縁部２２が開口２４を囲む方向（厚さ方向Ｄ１あるいは高さ方向Ｄ３）と略直交する方向における、第２額縁部２２の幅は、第２額縁部２２が突出した方向における第２外囲体２０の幅と略等しく形成されることが望ましい。

すなわち、図６に示すように、第１額縁部１２の内周と外周との間の幅Ｗ１４は、第１外囲体１０の厚さＷ１３と略等しくなるように形成されることが望ましい。同様に、第２額縁部２２の内周と外周との間の幅Ｗ２４は、第２外囲体の厚さＷ２３と略等しくなるように形成されることが望ましい。

例えば、金型に熱可塑性樹脂材料を充填して第１額縁部１２を第１外囲体１０と一体に形成する場合、樹脂材料を冷却してから金型から取り出すが、第１額縁部１２の幅Ｗ１４と、第１外囲体１０の厚さＷ１３とが異なる場合には、均一に冷却することが困難となり、金型から取り外す際に変形してしまう可能性がある。しかし、上記のように、第１額縁部１２の幅Ｗ１４と第１外囲体１０の厚さＷ１３とを略等しくすると、樹脂材料を均一に冷却することができ、開口１４および開口２４の位置精度や、第１額縁部１２および第２額縁部２２の位置精度を、より高いものにすることができる。

同様に、第２額縁部２２の幅Ｗ２４と第２外囲体２０の厚さＷ２３とを略等しくすると、樹脂材料を均一に冷却することができ、開口１４および開口２４の位置精度や、第１額縁部１２および第２額縁部２２の位置精度を、より高いものにすることができる。

複数の二次電池セルＢＴの上壁３と対向するように、蓋体３０が取り付けられる。蓋体３０は、バスバー６を露出させる開口３２と、電極部材８を露出させる開口３４と、電極部材８のネジ穴８Ａが挿入されるネジ収容部３６と、を備えている。複数の二次電池モジュールＭＤＬを組み合わせる場合には、正極端子２と電気的に接続された電極部材８と、負極端子４と電気的に接続された電極部材８とが、導電部材９によって電気的に接続される。導電部材９の両端にはネジが挿入される開口９Ａが設けられ、導電部材９の開口９Ａと電極部材８のネジ穴８Ａとが連続するように位置合わせされ、ネジ止めされて固定される。

図６に示すように、上記の二次電池モジュールＭＤＬを２つ組み合わせて電池パック１００を形成する場合、一方の二次電池モジュールＭＤＬの第１額縁部１２を、他方の二次電池モジュールの第２額縁部２２の内周に沿って挿入する。第１額縁部１２の外周と、第２額縁部２２の内周とは、２つの二次電池モジュールＭＤＬを幅方向Ｄ２に並べたときに、高さ方向Ｄ３における両端と、厚さ方向Ｄ１における両端との位置が対向するように配置されている。

したがって、第１額縁部１２を第２額縁部２２の内周に沿って挿入して第１額縁部１２と第２額縁部２２とを嵌合させることで、２つの二次電池モジュールＭＤＬは、一方の二次電池モジュールＭＤＬの開口１４と他方の二次電池モジュールＭＤＬの開口２４との相対位置が精度良く合致した状態で、その高さ方向Ｄ３および厚さ方向Ｄ１において位置決めされる。

その結果、二次電池モジュールＭＤＬを固定する開口５２の余裕分、二次電池モジュールＭＤＬの各部材の製造時の寸法ばらつき、二次電池モジュールＭＤＬ組立時の組立誤差などがあったとしても、開口１４と開口２４との位置ずれ発生を回避することが可能となる。

このように２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み合わせると、開口１４と開口２４とを介して、一方の二次電池モジュールＭＤＬの複数の二次電池セルＢＴ間の空間と、他方の二次電池モジュールＭＤＬの複数の二次電池セルＢＴ間の空間と、が連続する。

２つの二次電池モジュールＭＤＬは、支持体５０に設けられた開口５２と、電池パックケース６０のネジ穴６４とが連続するように電池パックケース６０内に収納され、開口５２とネジ穴６４とに挿入されたネジにより固定される。

電池パックケース６０は、一方の二次電池モジュールＭＤＬの第１外囲体１０に対向する位置に設けられた窓部６２と、他方の二次電池モジュールＭＤＬの第２外囲体２０に対向する位置に設けられた窓部６３と、を備えている。例えば、窓部６２から冷却媒体として冷却風が流入すると、冷却風は、一方の二次電池モジュールＭＤＬの、開口１４を通って二次電池セルＢＴ間の空間に流入し、開口２４から他方の二次電池モジュールＭＤＬ側に排出される。

一方の二次電池モジュールＭＤＬの二次電池セルＢＴ間の空間と、他方の二次電池モジュールＭＤＬの二次電池セルＢＴ間の空間とは、開口２４および開口１４を介して連続しているため、一方の二次電池モジュールＭＤＬの開口２４から排出された冷却風は、他方の二次電池モジュールＭＤＬの開口１４を通って、二次電池セルＢＴ間の空間に流入し、開口２４から、窓部６３に向けて排出される。

さらに、上記のように２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み立てると、第１額縁部１２の外周と第２額縁部２２内周とが対向するように配置され、２つの二次電池モジュールＭＤＬの間から冷却風が漏れ出ることが抑制される。すなわち、第１額縁部１２および第２額縁部２２は幅方向Ｄ２に沿って突出しているため、冷却風は幅方向Ｄ２に沿って流れるように誘導される。さらに、第１額縁部１２および第２額縁部２２は、開口１４および開口２４を囲んで、厚さ方向Ｄ１および高さ方向Ｄ３において重なるように設けられているため、厚さ方向Ｄ１および高さ方向Ｄ３へ漏れ出る冷却風が第１額縁部１２および第２額縁部２２により遮断される。

さらに、第１額縁部１２と第２額縁部２２とを別体として形成する場合、第１額縁部１２と第２額縁部２２との少なくとも一方を、例えばゴム等の弾性体により形成すると、互いに対向する第１額縁部１２の外周面と第２額縁部２２の内周面との隙間をより小さくすることができる。

このとき、第１額縁部１２の幅方向Ｄ２の幅を第２額縁部２２の幅方向Ｄ２の幅に対してわずかに大きくして、組み立て時に第１額縁部１２を第２外囲体２０に押し付けてわずかに押しつぶすようにする。その効果により、第１額縁部１２および第２額縁部２２の表面と、これらに接する第１外囲体１０および第２外囲体２０の表面とがより密着し、シール効果を発揮することができる。

したがって、２つの二次電池モジュールＭＤＬの間から冷却風が漏れ出ることをより効果的に抑制することが可能となる。その結果、二次電池セルＢＴ間の空間に確実に冷却風を流入することが可能となり、二次電池セルの発熱による温度上昇をより効果的に抑制することができる。

上記のように、本実施形態に係る二次電池モジュールによれば、高密度に二次電池セルＢＴを配置して二次電池モジュールＭＤＬを形成し、さらにこの二次電池モジュールＭＤＬを高密度に配置して電池パック１００を形成した場合であっても、二次電池セルＢＴ間に流入される冷却媒体が妨げられることがなく、二次電池セルＢＴの温度上昇を抑制することができる。すなわち、上記の本実施形態に係る二次電池モジュールによれば、二次電池セルの発熱による温度上昇を抑制し、安全性の高い二次電池モジュールを提供することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る二次電池モジュールについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上述の第１実施形態に係る二次電池モジュールと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬは、第２外囲体２０の構成が上述の第１実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬと異なっている。図７に示すように、本実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬの第２外囲体２０は、複数の二次電池セルＢＴと反対側に設けられた複数の凹部２６と、各凹部２６において幅方向Ｄ２に開通するように設けられた開口２４と、を備えている。

開口２４は、開口１４と対向するように配置されている。開口２４は、開口１４と複数の二次電池セルＢＴ間の空間とに連続している。従って、開口１４および開口２４を介して二次電池セルＢＴ間の空間は、二次電池モジュールＭＤＬの周囲の空間と連続している。開口２４は、厚さ方向Ｄ１に延びる２つの仕切り壁２４Ａによって３つの領域に分割されている。

凹部２６は、２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み合わせる際に、第１額縁部１２と嵌合するように位置決めされている。２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み立てるときに、凹部２６に第１額縁部１２が収納される。

厚さ方向Ｄ１において、凹部２６の幅Ｗ２１´と、第１額縁部１２の外周の幅Ｗ１１とは略等しい。高さ方向Ｄ３において、凹部２６の幅２２´は第１額縁部１２の外周の幅Ｗ１２とは略等しい。幅方向Ｄ２において、第１額縁部１２の突出する幅と、凹部２６が凹む幅は略等しい。

上記の二次電池モジュールＭＤＬを２つ組み合わせて電池パック１００を形成する場合、一方の二次電池モジュールＭＤＬの第１額縁部１２を、他方の二次電池モジュールの凹部２６に挿入する。第１額縁部１２の外周と、凹部２６とは、２つの二次電池モジュールＭＤＬを幅方向Ｄ２に並べたときに、高さ方向Ｄ３における両端と、厚さ方向Ｄ１における両端との位置が対向するように配置されている。

したがって、第１額縁部１２を凹部２６に挿入して第１額縁部１２と凹部２６とを嵌合させることで、２つの二次電池モジュールＭＤＬは、一方の二次電池モジュールＭＤＬの開口１４と他方の二次電池モジュールＭＤＬの開口２４との相対位置が精度良く合致した状態で、その高さ方向Ｄ３および厚さ方向Ｄ１において位置決めされる。

したがって、本実施形態に係る二次電池モジュールによれば、高密度に二次電池セルＢＴを配置して二次電池モジュールＭＤＬを形成し、さらにこの二次電池モジュールＭＤＬを高密度に配置して電池パック１００を形成した場合であっても、二次電池セルＢＴ間に流入される冷却媒体が妨げられることがなく、二次電池セルＢＴの温度上昇を抑制することができる。すなわち、上記の本実施形態に係る二次電池モジュールによれば、二次電池セルの発熱による温度上昇を抑制し、安全性の高い二次電池モジュールを提供することができる。

なお、本実施形態において、第１額縁部１２は、第１外囲体１０と一体に形成されてもよく、別体に形成された後に接着剤等で一体に固定されても良い。また、第１実施形態と同様に、第１額縁部１２を弾性材料により形成してもよい。このとき、第１額縁部１２の幅方向Ｄ２の幅を凹部２６の幅方向Ｄ２の幅に対してわずかに大きくして、組み立て時に第１額縁部１２を第２外囲体２０に押し付けてわずかに押しつぶすようにする。その効果により、第１額縁部１２および第２額縁部２２の表面と、これらに接する第１外囲体１０および第２外囲体２０の表面とがより密着し、シール効果を発揮することができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬについて図面を参照して説明する。本実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬは、第２外囲体２０の構成が上述の第１実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬと異なっている。

図９に示すように、本実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬの第２外囲体２０は、複数の二次電池セルＢＴと反対側に設けられた複数の凸部２７と、複数の凸部２７間に配置され幅方向Ｄ２に開通するように設けられた開口２４と、を備えている。複数の二次電池セルＢＴが並ぶ方向（厚さ方向Ｄ１）において、２つの凸部２７が、開口２４を挟んで対向する位置に配置されている。

開口２４は、二次電池セルＢＴ間の空間と対向するように配置されている。従って、開口２４を介して二次電池セルＢＴ間の空間は、二次電池モジュールＭＤＬの周囲の空間と連続している。開口２４は、厚さ方向Ｄ１に延びる２つの仕切り壁２４Ａによって３つの領域に分割されている。

凸部２７は、その長手方向が高さ方向Ｄ３と略平行となるように配置された、略直方体形状である。２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み合わせる際に、厚さ方向Ｄ１において第１額縁部１２の外周が２つの凸部２７に挟持される。

複数の二次電池セルＢＴが並ぶ方向（厚さ方向Ｄ１）において、厚さ方向Ｄ１において開口２４の両脇に配置された２つの凸部２７間の距離Ｗ２３と、第１額縁部１２の外周の幅Ｗ１１とは略等しい。幅方向Ｄ２において、凸部２７の突出する幅と、第１額縁部１２が突出する幅とは略等しい。すなわち、厚さ方向Ｄ１において、第１額縁部１２の第１開口１４と反対側の端部同士の距離Ｗ１１は、凸部２７の第２開口２４側の端部同士の距離Ｗ２３と略等しい。

また、凸部２７が突出した方向（幅方向Ｄ２）および凸部２７の長手方向（高さ方向Ｄ３）と略直交する方向における、凸部２７の幅は、凸部２７が突出した方向における第２外囲体１０の幅と略等しく形成されることが望ましい。このように凸部２７を形成することによって、凸部２７を外囲体２０と一体に形成する際に、凸部２７の位置精度を高くすることができる。

上記の二次電池モジュールＭＤＬを２つ組み合わせて電池パック１００を形成する場合、一方の二次電池モジュールＭＤＬの第１額縁部１２を、他方の二次電池モジュールの開口２４の両脇に配置された２つの凸部２７間に挿入する。

このとき、例えば、高さ方向Ｄ３において、第１額縁部１２を凸部２７間にスライドさせて挿入して、組み合わせることができる。具体的には、第２額縁部２２の代わりに凸部２７を設けることで、一方の二次電池モジュールＭＤＬに設けた凸部２７をガイドにして、他方の二次電池モジュールＭＤＬに設けた第１額縁部１２を、モジュールの取り付け方向（高さ方向Ｄ３）にスライドさせて組み合わせ、位置決めすることができる。開口２４の両脇に配置された２つの凸部２７は、高さ方向Ｄ３に延びる第１額縁部１２の外周側において、厚さ方向Ｄ１に固定する。

したがって、例えば一方の二次電池モジュールＭＤＬを電池パックケース６０に固定した後に、他方の二次電池モジュールＭＤＬと組み合わせることが可能となり、電池パック１００の組み立てがより容易になる。

したがって、第１額縁部１２を凸部２７間に挿入することで、２つの二次電池モジュールＭＤＬは、一方の二次電池モジュールＭＤＬの開口１４と他方の二次電池モジュールＭＤＬの開口２４との相対位置が精度良く合致した状態で、厚さ方向Ｄ１において位置決めされる。

したがって、本実施形態に係る二次電池モジュールによれば、高密度に二次電池セルＢＴを配置して二次電池モジュールＭＤＬを形成し、さらにこの二次電池モジュールＭＤＬを高密度に配置して電池パック１００を形成した場合であっても、二次電池セルＢＴ間に流入される冷却媒体が妨げられることがなく、二次電池セルＢＴの温度上昇を抑制することができる。すなわち、上記の本実施形態に係る二次電池モジュールによれば、小型化、軽量化を実現するとともに、二次電池セルの発熱による温度上昇を抑制し、安全性の高い二次電池モジュールを提供することができる。

次に、本発明の第４実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬについて図面を参照して説明する。図１０および図１１に示すように、本実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬは、第１外囲体１０および第２外囲体２０の構成が異なること以外は、上述の第１実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬと同様である。

図１０に示すように、本実施形態に係る二次電池モジュールＭＤＬの第１外囲体１０には、複数の凸部（突起）１８と、幅方向Ｄ２に貫通した開口１４とが設けられている。凸部１８は、複数の二次電池セルＢＴと反対側の第１外囲体１０から幅方向Ｄ２に突出した略円柱形状の突起である。開口１４は、厚さ方向Ｄ１に延びる２つの仕切り壁１４Ａによって３つの領域に分割されている。本実施形態では、凸部１８は、第１外囲体１０の開口１４近傍に設けられている。高さ方向Ｄ３に並んだ３つの領域の開口１４に対して４つの凸部１８が設けられている。

図１１に示すように、第２外囲体２０には、複数の凹部２８と、幅方向Ｄ２に貫通した開口２４とが設けられている。凹部２８は、複数の二次電池セルＢＴと反対側の第２外囲体２０から幅方向Ｄ２に略円柱形状に凹んでいる。

凹部２８は、２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み合わせる際に、凸部１８と嵌合するように位置決めされている。凹部２８は、凸部１８と対応する位置に配置されるとともに、凸部１８と同じ輪郭を有している。本実施形態では、凹部２８は、略円柱形状の凸部１８と同等の直径を有する底面を備えた略円柱形上に凹んでいる。また、幅方向Ｄ２において、凸部１８の突出する幅と、凹部２８が凹む幅とは略等しい。２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み立てるときに、凹部２８に凸部１８が収納される。

上記の二次電池モジュールＭＤＬを２つ組み合わせて電池パック１００を形成する場合、一方の二次電池モジュールＭＤＬの凸部１８を、他方の二次電池モジュールの凹部２８に挿入する。凸部１８と、凹部２８とは、２つの二次電池モジュールＭＤＬを幅方向Ｄ２に並べたときに、高さ方向Ｄ３および厚さ方向Ｄ１において対向するように配置されている。

したがって、凸部１８を凹部２８に挿入して凸部１８と凹部２８とを嵌合させることで、２つの二次電池モジュールＭＤＬは、一方の二次電池モジュールＭＤＬの開口１４と他方の二次電池モジュールＭＤＬの開口２４との相対位置が精度良く合致した状態で、その高さ方向Ｄ３および厚さ方向Ｄ１において位置決めされる。このとき、２つの二次電池モジュールＭＤＬ間は殆んど隙間がなく密着して組み合わされて固定される。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、第３実施形態に係る二次電池モジュールでは、第１外囲体１０には第１額縁部１２が設けられていたが、第１額縁部１２に代えて、凸部２７と勘合する凸部が設けられても良い。このとき第１外囲体１０に設けられる凸部は、第１外囲体１０から外側に突出し、その第１開口１４と反対側の端部間の距離が、凸部２７の第２開口２４側の端部間の距離と略等しく形成されていれば良い。例えば、このとき第１外囲体１０に設けられる凸部は、その長手方向が高さ方向Ｄ３と略平行な略直方体形状であってもよく、第１外囲体１０から角柱形状や円柱形状に突出する突起状に設けられてもよい。いずれの場合も、凸部２７をガイドとして、高さ方向Ｄ３にスライドさせることによって２つの二次電池モジュールＭＤＬを組み合わせることができる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

ＢＴ…二次電池セル、１４…第１開口、２４…第２開口、１０…第１外囲体、２０…第２外囲体、１２…第１凸部（第１額縁部）、１８…凸部（突起）、２２…第２凸部（第２額縁部）、２６、２８…凹部、２７…凸部、２８…凹部。

Claims

間隔を置いて配置された複数の二次電池セルと、
前記複数の二次電池セルが収納されるとともに、前記複数の二次電池セル間の空間に連続した第１開口と、前記第１開口と対向するように配置され前記第１開口と前記複数の二次電池セル間の空間とに連続した第２開口とを備えた外囲体と、
前記第１開口を囲むように配置され前記外囲体から外側に突出した第１凸部と、
前記第２開口を囲むように配置され前記外囲体から外側に突出した第２凸部と、を備え、
前記第１凸部の外周の形状は、前記第２凸部の内周の形状と等しいことを特徴とする二次電池モジュール。
間隔を置いて配置された複数の二次電池セルと、
前記複数の二次電池セルが収納されるとともに、前記複数の二次電池セル間の空間に連続した第１開口と、前記第１開口と対向するように配置され前記第１開口と前記複数の二次電池セル間の空間とに連続した第２開口とを備えた外囲体と、
前記第１開口を囲むように配置され前記外囲体から外側に突出した第１凸部と、
前記第２開口を挟んで対向するように配置され前記外囲体から外側に突出した第２凸部と、を備え、
前記複数の二次電池セルが並ぶ第１方向において、前記第１凸部の外周の幅は、前記第２凸部の間の距離と等しいことを特徴とする二次電池モジュール。
前記第２凸部は、その長手方向が前記第１方向と直行する方向となるように配置された直方体形状であることを特徴とする請求項２記載の二次電池モジュール。
前記第１凸部および前記第２凸部は前記外囲体と一体に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の二次電池モジュール。
前記第１凸部および前記第２凸部の少なくとも一方は、弾性材料により前記外囲体と別体に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の二次電池モジュール。
前記第１凸部が突出した方向と前記第１凸部が前記第１開口を囲む方向とに直交する方向における前記第１凸部の幅は、前記第１凸部が突出する方向における前記外囲体の幅と等しく、前記第２凸部が突出した方向と前記第２凸部が前記第２開口を囲む方向とに直交する方向における前記第２凸部の幅は、前記第２凸部が突出する方向における前記外囲体の幅と等しいことを特徴とする請求項１記載の二次電池モジュール。
前記第１凸部が突出した方向と前記第１凸部の長手方向とに略直交する方向における前記第１凸部の幅は、前記第１凸部が突出する方向における前記外囲体の幅と等しく、前記第２凸部が突出した方向と前記第２凸部の長手方向とに略直交する方向における前記第２凸部の幅は、前記第２凸部が突出する方向における前記外囲体の幅と等しいことを特徴とする請求項２記載の二次電池モジュール。
間隔を置いて配置された複数の二次電池セルと、
前記複数の二次電池セルが収納されるとともに、前記複数の二次電池セル間の空間に連続した第１開口と、前記第１開口と対向するように配置され前記第１開口と前記複数の二次電池セル間の空間とに連続した第２開口と、外側から内側に向けて凹んだ凹部と、を備えた外囲体と、
前記凹部と対向する位置において、前記凹部と嵌合する形状に前記外囲体から外側に突出した凸部と、を備えたことを特徴とする二次電池モジュール。
前記凸部は、前記第１開口を囲むように配置され、
前記第２開口は前記凹部に設けられていることを特徴とする請求項８記載の二次電池モジュール。
前記凸部は、前記第１開口の近傍に設けられた柱形状の突起であることを特徴とする請求項８記載の二次電池モジュール。
前記凸部は前記外囲体と一体に形成されたことを特徴とする請求項８記載の二次電池モジュール。
前記凸部は、弾性材料により前記外囲体と別体に形成されたことを特徴とする請求項８記載の二次電池モジュール。