JP2012113898A - 電池組立体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池セルの形状に誤差があっても、複数の端子を正確に整列させる。
【解決手段】電池組立体１は、容器２内に複数の電池セル３を収容している。電池セル３は、カバー板２３に接触した状態で固定されている。電池セル３と底板２１ａとの間には、変形している位置決め部材２７、２８が設けられている。位置決め部材２７、２８は、電池セル３を組み付ける工程において、電池セル３を仮固定するために貢献する。さらに、電池セル３と底板２１ａとの間には、位置決め部材２７、２８より剛性が高い支持部材２９が設けられている。支持部材２９は、軟らかい状態で電池セル３の底面３１ｅに接触するように成形され、底面３１ｅに接触した状態で硬化されている。この結果、複数の端子を整列させ、かつ高い耐振動性を得ることができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数の電池セルを含む電池組立体およびその製造方法に関する。

特許文献１、および特許文献２は、電池組立体である組電池を開示している。これらの電池組立体は、複数の電池セルである複数の単電池を有している。複数の電池セルは、容器に収容され、ひとつの組立体として取り扱い可能に構成されている。このような電池組立体においては、複数の電池セルを安定的に保持することが求められていた。

特開２００９−２１１８３５号公報 特開２００６−１４００２３号公報

特許文献１の構成では、電池セルを収容する容器内に複数のリブを設けている。リブは、振動から電池セルを保護する。しかし、細く、容易に変形するリブは、電池セルのわずかな移動を許容する。このため、振動が加えられると、複数の電池セルを電気的に接続するための接続部に過大な機械的な負荷が加えられるおそれがあった。

特許文献２の構成では、複数の電池セルをケース内に並べ、ケースの上面に突出した複数の端子を、蓋板によって押さえつけている。ところが、この構造では、それぞれの電池セルの形状の誤差によって、高さ方向の位置が異なる複数の端子が並ぶことがある。この場合、端子高さ方向の位置ズレが生じており、接続部に応力が発生した状態にて電気的接続されるため、緩み、破損などの不具合が発生する恐れがあった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電池セルを安定的に支持することができる電池組立体およびその製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、複数の電池セルの形状に誤差があっても、複数の電池セルの複数の端子を正確に整列させることができる電池組立体およびその製造方法を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、複数の電池セル（３）と、複数の前記電池セル（３）を収容する容器（２）とを備える電池組立体において、容器と電池セルとの間に配置され、容器内において電池セルを支持する複数の支持部材（２９、２２９、３２９、４２９）を備え、支持部材は、軟化した状態で電池セルに接触するように変形され、その後、電池セルに接触した状態で硬化した形状を備えることを特徴とする。

この発明によると、支持部材が硬化した後の形状は、電池セルに接触した状態の形状となる。このため、容器内に電池セルを安定的に支持することができる。この結果、振動が加えられても、複数の電池セルの移動を抑制することができる。従って、複数の端子のための接続部における機械的な負荷を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、複数の電池セルの形状の差に応じて、それらに対応する複数の支持部材の形状が異なることを特徴とする。この発明によると、支持部材の形状が異なることによって、電池セルの形状の差を吸収することができる。

請求項３に記載の発明は、電池セルは、側面（３１ｃ）に端子（３２）を備え、支持部材は、側面（３１ｃ）とは反対側の反対側面（３１ｅ）と容器との間に配置されていることを特徴とする。この発明によると、端子が設けられた側面を基準面とすることができる。この結果、複数の電池セルの複数の側面を揃え、さらに複数の端子を揃えることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、電池セルは、側面（３１ｃ）に安全弁の排気口（３３）を備え、支持部材は、側面（３１ｃ）とは反対側の反対側面（３１ｅ）と容器との間に配置されていることを特徴とする。この発明によると、安全弁の排気口が設けられた側面を基準面とすることができる。この結果、複数の電池セルの複数の側面を揃え、さらに複数の排気口を揃えることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、容器と電池セルとの間に配置され、容器内において電池セルを位置決めする部材（２７、２８）であって、電池セルによって押圧されて変形している位置決め部材（２７、２８）を備えることを特徴とする。この発明によると、電池セルから押圧されることによって変形した位置決め部材を備えるから、支持部材を補助することができる。

請求項６に記載の発明は、ひとつの電池セルに対応して、電池セルを二軸以上の方向に関して支持する複数の支持部材（２９、４２９）を備えることを特徴とする。この発明によると、電池セルを二軸以上の複数の方向に関して支持することができる。

請求項７に記載の発明は、支持部材は、容器を構成する板（２１ａ、４２１ｂ）に形成され、容器の内側において凸部をなし、容器の外側において凹部をなしていることを特徴とする。この発明によると、容器の板を利用して支持部材を提供することができる。

請求項８に記載の発明は、容器（２）の内部に複数の電池セル（３）を収容した電池組立体の製造方法において、複数の電池セル（３）を容器（２）の内部に配置する配置工程と、容器内において電池セルを支持する支持部材（２９、２２９、３２９、４２９）を形成する形成工程とを備え、形成工程は、容器と電池セルとの間に配置された部材（５０、４５０）を軟化させ、部材が軟化した状態で電池セルに接触するように変形させる変形工程と、部材が電池セルに接触した状態で硬化させる硬化工程とを備えることを特徴とする。

この発明によると、支持部材が硬化した後の形状は、電池セルに接触した状態の形状となる。このため、容器内に電池セルを安定的に支持することができる。この結果、振動が加えられても、複数の電池セルの移動を抑制することができる。従って、複数の端子のための接続部における機械的な負荷を抑制することができる。

請求項９に記載の発明は、変形工程では、複数の電池セルの形状の差に応じて、それらに対応する複数の部材（５０、４５０）を異なる形状に変形させ、複数の支持部材を提供することを特徴とする。この発明によると、支持部材の形状が異なることによって、電池セルの形状の差を吸収することができる。

請求項１０に記載の発明は、配置工程では、容器に設けられた位置決め部材（２７、２８）を電池セルによって押圧することによって変形させ、支持部材によって電池セルを支持する前に、位置決め部材によって電池セルを仮に支持することを特徴とする。この発明によると、位置決め部材によって、支持部材を補助することができる。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明を適用した第１実施形態に係る電池組立体を示す斜視図である。 第１実施形態に係る電池組立体を示す平面図である。 第１実施形態に係る電池組立体を示す正面図である。 第１実施形態に係る電池組立体を示す側面図である。 第１実施形態に係る電池セルを示す斜視図である。 第１実施形態に係る電池セルを示す平面図である。 第１実施形態に係る電池セルを示す正面図である。 第１実施形態に係る電池セルを示す側面図である。 第１実施形態に係る電池組立体の断面を示す斜視図である。 第１実施形態に係る電池組立体の断面を示す斜視図である。 第１実施形態に係る電池組立体の断面図である。 第１実施形態に係るケースの斜視図である。 第１実施形態に係る底板の内面を示す平面図である。 第１実施形態に係るケースの断面を示す斜視図である。 第１実施形態に係るケースの初期形状を示す部分断面図である。 第１実施形態に係るケースの半完成品形状を示す部分断面図である。 第１実施形態に係るケースの完成品形状を示す部分断面図である。 第１実施形態に係る電池組立体の製造装置を示す断面図である。 第１実施形態に係る電池組立体の製造装置を示す断面図である。 第１実施形態に係る電池組立体の製造装置を示す断面図である。 本発明を適用した第２実施形態に係る底板の内面を示す平面図である。 第２実施形態に係るケースの初期形状を示す部分断面図である。 第２実施形態に係るケースの半完成品形状を示す部分断面図である。 第２実施形態に係るケースの完成品形状を示す部分断面図である。 本発明を適用した第３実施形態に係る底板の内面を示す平面図である。 第３実施形態に係るケースの初期形状を示す部分断面図である。 第３実施形態に係るケースの半完成品形状を示す部分断面図である。 第３実施形態に係るケースの完成品形状を示す部分断面図である。 本発明を適用した第４実施形態に係る電池組立体を示す斜視図である。 第４実施形態に係る電池組立体を示す正面図である。 第４実施形態に係るケースの半完成品形状を示す断面図である。 第４実施形態に係るケースの完成品形状を示す断面図である。 本発明を適用した第５実施形態に係る電池組立体を示す断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明を適用した第１実施形態に係る電池組立体１と、その製造方法を説明する。電池組立体１は、容器２と、容器２内に収容された複数の電池セル３とを有する。

図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る電池組立体１を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る電池組立体１を示す平面図である。図３は、第１実施形態に係る電池組立体１を示す正面図である。図４は、第１実施形態に係る電池組立体１を示す側面図である。

電池組立体１は、複数の電池セル３を収容する容器２を備える。容器２は、電池セル３を収容する収容室を区画するための複数の部材を備える。容器２は、熱可塑性の樹脂材料によって形成されている。容器２は、第１部材としてのケース２１と、第２部材としてのカバー２２とを備える。ケース２１は、その内部に電池セル３のほぼ全体を収容可能な深い箱状である。ケース２１は、底板２１ａと、底板２１ａの４辺を囲む４つの側板２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅとを有する。ケース２１は、一端に、４つの側板２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅによって囲まれた開口部を有している。一対の広い側板２１ｂ、２１ｄは、電池セル３の幅方向Ｗの両側に位置している。一対の狭い側板２１ｃ、２１ｅは、層状に配置された複数の電池セル３の積層方向、すなわち厚さ方向Ｔの両端に位置している。

カバー２２は、ケース２１の開口部を覆う板状の部材である。カバー２２は、固定手段によってケース２１に固定されている。固定手段は、接着材、またはボルトなどの締結手段によって提供することができる。カバー２２は、カバー板２３と、半筒部材２４とを備える。カバー板２３は、ケース２１の開口部を覆っている。カバー板２３には、電池セル３の端子３２を配置するための複数の開口部２５が形成されている。複数の開口部２５は、複数の列をなすように配置されている。二列に配置された複数の開口部２５の間に、半筒部材２４が配置されている。半筒部材２４は、カバー板２３との間に通路２６を形成するように、カバー板２３に固定されている。通路２６は、複数の電池セル３から排出されたガスの排気通路を提供する。さらに、通路２６に面するカバー板２３の部分には、複数の電池セル３のそれぞれの排気口に連通する開口部２６ａが設けられている。

複数の電池セル３の複数の端子３２は、複数の開口部２５内に配置されている。ひとつの開口部２５にひとつの端子３２が配置されている。複数の端子３２は、容器２の外部に露出している。複数の端子３２は、容器２の上面、すなわちカバー板２３の上面からわずかに突出している。

電池組立体１は、隣接する端子３２を電気的に接続する複数の接続部材４を備える。複数の接続部材４は、整列して配置された複数の端子３２を所定の順序で接続するバスバーとして構成することができる。図中には、実線で図示された分離状態の接続部材４と、破線で図示された接続状態の接続部材４とが図示されているが、電池組立体１は、複数の接続部材４を備える。接続部材４は、対応する端子３２と電気的に接続されている。接続部材４と端子３２との電気的な接続は、ボルトによる締結、または溶接などの接続手段によって提供される。

図５は、第１実施形態に係る電池セル３を示す斜視図である。図６は、第１実施形態に係る電池セル３示す平面図である。図７は、第１実施形態に係る電池セル３を示す正面図である。図８は、第１実施形態に係る電池セル３を示す側面図である。

電池セル３は、リチウムイオン二次電池などの二次電池である。電池セル３は、単位電池とも呼ばれる。電池セル３は、本体部分３１と、正極および負極の端子３２、３２を備える。本体部分３１は、扁平な箱状である。本体部分３１は、内部に電池材料を収容している。本体部分３１は、ステンレス、アルミニウムなどの金属製のケースと、ケース内に収容された電池材料とを備える。本体部分３１は、互いに並行な２つの広い主面３１ａ、３１ｂと、主面の間を囲む４つの狭い側面３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆとによって区画されている。２つの端子３２、３２は、４つの側面のうちのひとつの側面３１ｃに配置されている。側面３１ｃは、端子３２を容器２に対して位置決めするための基準面である。側面３１ｃは、電池セル３の上面、または天面とも呼ばれる。側面３１ｅは、電池セル３の下面、または底面とも呼ばれる。電池セル３の側面３１ｃには、安全弁の排気口３３が配置されている。安全弁は、本体部分３１内が異常高圧に到達すると、本体部分３１内からガスを放出する。

図９は、第１実施形態に係る電池組立体１の断面を示す斜視図である。図１０は、第１実施形態に係る電池組立体の断面を示す斜視図である。図１１は、第１実施形態に係る電池組立体の断面図である。

電池セル３の側面３１ｃは、カバー板２３に接触している。カバー板２３には、排気口３３に対応する位置に排気口３３を囲む開口部２６ａが設けられている。これにより、排気口３３と通路２６とが連通する。さらに、カバー板２３が側面３１ｃに接触することにより、排気口３３から通路２６へ流れるガスがケース２１内などに漏れることが防止される。カバー板２３と側面３１ｃとの間に、排気口３３の周囲を囲む形状のゴムなどのシール部材が配置されてもよい。

ケース２１は、側板２１ｃ、２１ｅと並行な複数の仕切り板２１ｆを有する。この結果、容器２は、複数の扁平なチャンバを区画形成している。ひとつのチャンバには、ひとつの電池セル３が収容されている。よって、電池セル３は、容器２を構成する複数の板状部材に囲まれて配置されている。電池セル３は、部分的に容器２の板状部材と接触することによって、高さ方向Ｈ、幅方向Ｗ、および厚さ方向Ｔに関して、容器２に対して固定されている。電池セル３は、幅方向Ｗに関して、一対の側板２１ｂ、２１ｄの間に挟まれている。電池セル３は、カバー板２３と底板２１ａとの間に挟まれている。電池セル３と側板２１ｃ、２１ｅとの間には、冷却空気の通路が区画形成されている。電池セル３と仕切り板２１ｆとの間には、冷却空気の通路が区画形成されている。

電池セル３の側面３１ｃは、カバー板２３に接触している。側面３１ｃは、カバー板２３に接触して配置されることによって、容器２に対する複数の端子３２の高さ方向Ｈの位置を規定している。この結果、複数の端子３２が、高さ方向Ｈに関して整列する。

容器２と電池セル３との間には、複数の位置決め部材２７、２８が配置されている。位置決め部材２７、２８は、容器２内において電池セル３を位置決めする。位置決め部材２７、２８は、電池セル３との当接と、ケース２１とカバー２２との固定力とによって押圧されて変形している。ケース２１は、複数の電池セル３のそれぞれに対応して、複数組の位置決め部材２７、２８を備える。位置決め部材２７、２８は、容易に変形可能な部材である。位置決め部材２７、２８は、位置決め部材２７、２８に電池セル３が押し付けられた時に、電池セル３を変形させることなく、位置決め部材２７、２８それ自身が変形するような材料と形状とを有している。

位置決め部材２７、２８は、ケース２１と連続した材料によって成形されている。位置決め部材２７、２８は、底板２１ａに一体的に成形されている。よって、位置決め部材２７、２８は、熱可塑性樹脂により作られている。

位置決め部材２７、２８は、薄い板状の突起である。位置決め部材２７、２８は、隆起した条線である。位置決め部材２７、２８は、断面が二等辺三角形の板状である。位置決め部材２７、２８は、底辺を底板２１ａ側に有し、頂点を電池セル３側に有している。位置決め部材２７、２８は、厚さ方向に延びる板である。位置決め部材２７、２８は、側板２１ｂ、２１ｄからわずかに離れて配置されている。位置決め部材２７、２８は、側板２１ｂ、２１ｄと平行に配置されている。位置決め部材２７、２８は、底板２１ａから真っ直ぐに立ち上がっている。位置決め部材２７、２８は、幅方向Ｗにおいて底板２１ａ上の両端領域に対称に配置されている。

位置決め部材２７、２８のうち、電池セル３と接触している先端部分は、少なくとも弾性的に変形している。この先端部分、部分的に塑性変形している。さらに、位置決め部材２７、２８は、電池組立体１の通常の使用環境下で電池セル３が受けることが想定される通常の振動によって発生する振動荷重により弾性的に変形可能である。位置決め部材２７、２８は、振動荷重によって部分的に塑性変形することがある。位置決め部材２７、２８は、厚さ方向Ｔの一部分が電池セル３との接触によって変形している。これにより、電池セル３は厚さ方向Ｔに関して位置決めされる。

位置決め部材２７、２８は、ケース２１を成形するときに三角形の断面をもつように成形されている。位置決め部材２７、２８は、電池セル３とカバー板２３との接触状態を維持するように変形することによって完成品としての形状になる。位置決め部材２７、２８は、電池セル３が押し付けられることによる圧力だけで変形している。位置決め部材２７、２８は、熱などによる軟化と、軟化後の再硬化をすることなく、圧力だけで変形している。

容器２と電池セル３との間には、複数の支持部材２９が配置されている。支持部材２９は、容器２内において電池セル３を支持する。支持部材２９は、ひとつの電池セル３と底板２１ａとの間に少なくともひとつ設けられている。支持部材２９は、軟化した状態で電池セル３の底面３１ｅに接触するように変形され、その後、電池セル３の底面３１ｅに接触した状態で硬化した形状を備える。ケース２１は、複数の電池セル３のそれぞれに対応して、複数の支持部材２９を備える。支持部材２９は、位置決め部材２７、２８より変形しにくい。支持部材２９は、電池セル３が支持部材２９に押し付けられた時に、支持部材２９それ自身がほとんど変形しないような材料と形状とを有している。

支持部材２９は、ケース２１と連続した材料によって成形されている。支持部材２９は、底板２１ａに一体的に成形されている。よって、支持部材２９は、熱可塑性樹脂により作られている。

支持部材２９は、位置決め部材２７、２８より十分に厚い板によって形成されている。支持部材２９は、電池セル３の底面３１ｅに接触する頂面を有する凸部である。支持部材２９は、断面が台形状の突起である。支持部材２９は、ケース２１の内部において錐状に突出している。支持部材２９は、平坦な頂面を有する四角錐である。支持部材２９は、容器２を構成する側板２１ａに形成されている。支持部材２９は、容器２の内側において凸部をなしている。支持部材２９は、容器２の外側において凹部をなしている。支持部材２９の電池セル３と接触している部位は、電池セル３を安定的に支持することができる十分な広さを有している。支持部材２９は、幅方向Ｗにおいて底板２１ａ上に対称に配置されている。

支持部材２９は、カバー２２をケース２１に対して固定するときの力では、塑性変形しない。さらに、支持部材２９は、電池組立体１の通常の使用環境下で電池セル２３が受けることが想定される通常の振動によって発生する荷重では、塑性変形しない。

支持部材２９は、電池セル３がカバー板２３に位置決めされた後に、底板２１ａの一部を熱によって軟化させ、変形させた後に、再び硬化させることによって形成されている。底板２１ａの一部は、軟化された状態で電池セル３の底面３１ｅに接触するように変形させられることによって、支持部材２９の形状に成形される。その後、底板２１ａの一部は、電池セル３の底面３１ｅに接触した状態のまま再硬化されることによって、支持部材２９になる。底板２１ａの一部の軟化は、熱によって可能である。底板２１ａの一部の再硬化は、加熱の停止による冷却によって可能である。支持部材２９は、カバー板２３と底板２１ａとの間に電池セル３を移動不能に固定する。

電池セル３は、側面３１ｃに端子３２を備える。支持部材２９は、この側面３１ｃとは反対側の反対側面３１ｅと容器２との間に配置されている。この結果、端子３２が設けられた側面３１ｃを基準面とすることができる。複数の電池セル３の複数の側面３１ｃを揃え、さらに複数の端子３２を揃えることが可能となる。電池セル３は、側面３１ｃに安全弁の排気口３３を備える。支持部材２９は、この側面３１ｃとは反対側の反対側面３１ｅと容器２との間に配置されている。この結果、安全弁の排気口３３が設けられた側面３１ｃを基準面とすることができる。複数の電池セル３の複数の側面３１ｃを揃え、さらに複数の排気口３３を揃えることが可能となる。

位置決め部材２７、２８と、支持部材２９とは、それらの機能、形状、および／または機械的な剛性によって明確に区別することができる。位置決め部材２７、２８は、第１の支持部材２７、２８とも呼ばれる。支持部材２９は、第２の支持部材２９とも呼ばれる。まず、位置決め部材２７、２８と、支持部材２９とは、高さ方向Ｈに関する機械的な剛性によって明確に区別することができる。位置決め部材２７、２８は、電池セル３を弾性的に支持している。位置決め部材２７、２８は、少なくとも電池組立体１の製造工程において、電池セル３を弾力的に支持するための弾性支持部とも呼ぶことができる。支持部材２９は、位置決め部材２７、２８に比べると、明らかに高い剛性を有している。支持部材２９は、樹脂製なので弾性を有しているが、位置決め部材２７、２８に対する対比の下では、電池セル３を剛的に支持するための剛的支持部とも呼ぶことができる。

位置決め部材２７、２８は、電池組立体１の製造工程において、電池セル３を一時的に支持するための一時的支持部とも呼ぶことができる。これに対して、支持部材２９は、電池組立体１の製造工程の後において、電池セル３を恒久的に支持するための恒久支持部と呼ぶことができる。

位置決め部材２７、２８は、変形可能な支持部材とも呼ぶことができる。一方、支持部材２９は、位置決め部材２７、２８と比べるとほとんど変形することがないから、変形不能な支持部材とも呼ぶことができる。

次に、電池組立体１の製造方法を説明する。図１２は、第１実施形態に係るケースの斜視図である。図１３は、第１実施形態に係る底板の内面を示す平面図である。図１４は、第１実施形態に係るケースの断面を示す斜視図である。図中には、電池セル３が装着される前の準備工程におけるケース２１の形状が図示されている。図１５は、第１実施形態に係るケース２１の初期形状を示す部分断面図である。図中には、ケース２１の高さ方向Ｈの中間部分が省略されている。

ケース２１の開口部の周囲には、カバー部材２３が位置決めされる縁部２１ｇが設けられている。位置決め部材２７、２８は、断面三角形の凸条である。底板２１ａには、支持部材２９を成形するための予備突起５０が成形されている。予備突起５０は、底板２１ａの一部として形成されている。予備突起５０は、頂面板５０ａと、頂面板５０ａを囲む斜面板５０ｂとを有する。準備工程においては、ケース２１が成形される。ケース２１が成形されると同時に、位置決め部材２７、２８と予備突起５０とが一体成形される。予備突起５０は、底板２１ａに部分的に成形されている。

縁部２１ｇと位置決め部材２７、２８の頂点との間の初期深さＤＰは、電池セル３の高さＢＨより小さい。縁部２１ｇと予備突起５０の頂面との間の初期深さＤＲは、電池セル３の高さＢＨより大きい。従って、初期深さＤＲは、初期深さＤＰより大きい。

図１６は、第１実施形態に係るケース２１の半完成品形状を示す部分断面図である。図中には、容器２内に複数の電池セル３を配置する配置工程における形状が図示されている。配置工程は、仮組み工程ともよばれる。まず、ケース２１内に複数の電池セル３が収容される。次に、カバー２２がケース２１に固定される。このとき、ケース２１とカバー２２とを固定する固定手段は、電池セル３を介して、位置決め部材２７、２８を変形させる。位置決め部材２７、２８は、電池セル３によって押しつぶされるように変形する。位置決め部材２７、２８は、例えば、折れ曲がるように、または座屈するように変形する。図示された例においては、位置決め部材２７は、折れ曲がるように変形した変形部２７ａを有する。図示された例においては、位置決め部材２８は、座屈するように変形した変形部２８ａを有する。

位置決め部材２７、２８が電池セル３によって押しつぶされると、縁部２１ｇと位置決め部材２７、２８の頂点との間の深さＤＱは、電池セル３の高さＢＨと等しくなる。ここで、高さＢＨは、電池セル３の形状の誤差によって一定ではない。例えば、ひとつの電池セル３が位置決め部材２７との接触部と、位置決め部材２８との接触部において異なる高さを有する場合がある。また、ケース２１に収容される複数の電池セル３のそれぞれは、わずかに異なる高さＢＨを有することがある。配置工程においては、位置決め部材２７、２８の変形によって高さＢＨの誤差が吸収される。これにより、電池セル３とカバー板２３との接触状態が維持される。配置工程においては、容器２に設けられた位置決め部材２７、２８を電池セル３によって押圧することによって変形させる。この結果、支持部材２９によって電池セル３を支持する前に、位置決め部材２７、２８によって電池セル３を仮に支持する。

図１７は、第１実施形態に係るケース２１の完成品形状を示す部分断面図である。図中には、容器２内において電池セル３を支持する支持部材２９を形成する形成工程の後における形状が図示されている。形成工程は、予備突起５０を変形させることによって支持部材２９を形成する工程でもある。支持部材２９は、電池セル３の底面３１ｅに接触する頂面板２９ａと、この頂面板２９ａを囲む斜面板２９ｂとを有する。縁部２１ｇと支持部材２９の頂面板２９ａとの間の深さＤＳは、電池セル３の高さＢＨと等しい。

形成工程には、容器２と電池セル３との間に配置された予備突起５０を軟化させ、予備突起５０が軟化した状態で電池セル３に接触するように変形させる変形工程が含まれている。予備突起５０は、支持部材２９を形成するための母材を提供する部材である。形成工程には、予備突起５０が電池セル３に接触した状態で、この変形された材料を硬化させる硬化工程を備える。

図１８は、第１実施形態に係る電池組立体の製造装置６０を示す断面図である。製造装置６０は、変形工程において使用される加圧ツール６１の断面と、加圧ツール６１を加熱するヒータ６２と、加圧ツール６１を図中高さ方向Ｈへ往復移動させる駆動装置６３とを備える。加圧ツール６１は、予備突起５０の外側凹部の形状と、支持部材２９の外側凹部の形状とに対応した台形状の断面を有している。

まず、電池セル３が組み付けられたケース２１が、加圧ツール６１の上に配置される。このとき、加圧ツール６１は、予備突起５０の外側に嵌合するように位置付けられる。次に、駆動装置６３は、加圧ツール６１を上方向へ駆動する。加圧ツール６１は、予備突起５０内に嵌合し、さらに、予備突起５０をケース２１の内部へ向けて押すように駆動される。加圧ツール６１は、予備突起５０に嵌合する前に、および／または予備突起５０に嵌合する間中、ヒータ６２によってケース２１を構成する熱可塑性樹脂を軟化させる温度に加熱される。この結果、予備突起５０を形成する熱可塑性樹脂は加圧ツール６１によって加熱されて軟化する。さらに、軟化した熱可塑性材料は、加圧ツール６１の押圧力によって変形する。このとき、予備突起５０の斜面板５０ｂが伸びるように変形する。予備突起５０の頂面板５０ａは、電池セル３の底面３１ｅに接触する。

図１９は、第１実施形態に係る電池組立体の製造装置を示す断面図である。図中には、加圧ツール６１によって変形させられた支持部材２９が図示されている。頂面板５０ａが底面３１ｅに接触した時点で、予備突起５０は、支持部材２９の形状に変形している。頂面板５０ａが底面３１ｅに接触すると、駆動装置６３は加圧ツール６１の駆動を停止する。この結果、電池セル３の高さＢＨに応じて加圧ツール６１の駆動量が調節される。言い換えると、電池セル３の高さＢＨに応じて支持部材２９の突出量が調節される。さらに、駆動装置６３は、加圧ツール６１を後退させる。これにより、支持部材２９の温度が低下し、熱可塑性樹脂が再び硬化する。この結果、支持部材２９は、底面３１ｅに接触した形状に成形される。予備突起５０および支持部材２９は、底板２１ａの一部分に設けられている。ケース２１を成形した後に、熱によって軟化され、再硬化された部分は、底板２１ａのうちの支持部材２９だけに限られる。

図２０は、第１実施形態に係る電池組立体の製造装置を示す断面図である。図中には、図１９より電池セル３の高さＢＨが低い場合が図示されている。図２０における位置決め部材２７、２８の変形量は、図１９における位置決め部材２７、２８の変形量より小さい。一方、図２０における支持部材２９のケース２１内への突出量は、図１９における支持部材２９の突出量より大きい。このように、電池セル３の高さＢＨに誤差があっても、支持部材２９の変形量が調節されることによって、電池セル３は剛性的に確実に支持される。すなわち、変形工程では、複数の電池セル３の形状の差に応じて、それらに対応する複数の予備突起５０を異なる形状に変形させることによって、複数の支持部材２９を提供する。複数の電池セル３の形状が同じ場合、それらに対応する複数の支持部材２９は同じ形状となる。この結果、複数の電池セル３の形状の差に応じて、それらに対応する複数の支持部材２９の形状が異なる。支持部材２９の形状が異なることによって、電池セル３の形状の差を吸収することができる。

この実施形態によると、容器２の底板２１ａを利用して支持部材２９を提供することができる。また、支持部材２９が硬化した後の形状は、電池セル３に接触した状態の形状となる。このため、容器２内に電池セル３を安定的に支持することができる。この結果、振動が加えられても、複数の電池セル３の移動を抑制することができる。従って、複数の端子３２のための接続部における機械的な負荷を抑制することができる。さらに、電池セル３から押圧されることによって変形した位置決め部材２７、２８を備えるから、支持部材２９を補助することができる。

（第２実施形態）
図２１は、本発明を適用した第２実施形態に係る底板２１ａの内面を示す平面図である。図２２は、第２実施形態に係るケース２１の初期形状を示す部分断面図である。図２３は、第２実施形態に係るケース２１の半完成品形状を示す部分断面図である。図２４は、第２実施形態に係るケース２１の完成品形状を示す部分断面図である。第１実施形態では、ひとつの支持部材２９を成形したが、これに代えて、複数の支持部材を成形してもよい。この実施形態では、準備工程において２つの予備突起２５０、２５０がケース２１に設けられる。２つの予備突起２５０、２５０は、底板２１ａに均等に分散して配置されている。２つの予備突起２５０、２５０は、２つの支持部材２２９、２２９に成形される。

（第３実施形態）
図２５は、本発明を適用した第３実施形態に係る底板２１ａの内面を示す平面図である。図２６は、第３実施形態に係るケース２１の初期形状を示す部分断面図である。図２７は、第３実施形態に係るケース２１の半完成品形状を示す部分断面図である。図２８は、第３実施形態に係るケース２１の完成品形状を示す部分断面図である。この実施形態では、３つの予備突起３５０、３５０、３５０が設けられている。３つの予備突起３５０、３５０、３５０は、底板２１ａに均等に分散して配置されている。３つの予備突起３５０、３５０、３５０は、３つの支持部材３２９、３２９、３２９に成形される。

（第４実施形態）
図２９は、本発明を適用した第４実施形態に係る電池組立体を示す斜視図である。図３０は、第４実施形態に係る電池組立体を示す正面図である。図３１は、第４実施形態に係るケースの半完成品形状を示す断面図である。図３２は、第４実施形態に係るケースの完成品形状を示す断面図である。この実施形態では、底板２１ａに加えて、さらに側板４２１ｂにも支持部材４２９が設けられている。支持部材４２９は、電池セル３を幅方向Ｗに関して固定するために貢献する。準備工程においては、側板４２１ｂに予備突起４５０が成形される。ケース２１内に電池セル３を収容した後、予備突起４５０は加熱され、軟化される。さらに、予備突起４５０は、加圧され、支持部材４２９の形状に成形される。この後、支持部材４２９を構成する樹脂材料は再び硬化する。支持部材４２９は、側板４２１ｂと側板２１ｄとの間に電池セル３を移動不能に固定する。

ケース２１は、ひとつの電池セル３に対応して、電池セル３を二軸以上の方向に関して支持する複数の支持部材２９、４２９を備える。支持部材２９は、高さ方向Ｈに関して電池セル３を支持する。支持部材４２９は、幅方向Ｗに関して電池セル３を支持する。このため、電池セル３を二軸以上の複数の方向に関して支持することができる。

（第５実施形態）
図３３は、本発明を適用した第５実施形態に係る電池組立体１を示す断面図である。上記実施形態では、ケース２１に仕切り板２１ｆを一体に成形した。これに代えて、ケース２１とは別体の仕切り板５２１ｆを採用してもよい。仕切り板５２１ｆは、電池セル３とケース２１との間、および電池セル３と電池セル３との間に配置される。仕切り板５２１ｆは、電池セル３とケース２１との間、および電池セル３と電池セル３との間に隙間を区画する。仕切り板５２１ｆは、電池セル３の両側に冷却用の通路を形成する。また、仕切り板５２１ｆのみを用いて電池セル３と電池セル３との間に隙間を区画してもよい。この場合は、外部からの何らかの拘束手段により、電池セル及び仕切り板を固定する。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、上記実施形態では、複数の電池セル３を一列に積層配置した。これに代えて、複数の電池セル３を多列に配置してもよい。

また、上記実施形態では容器２の全体を熱可塑性樹脂により製造した。これに代えて、ケース２１だけを熱可塑性樹脂により製造してもよい。また、予備突起５０だけを熱可塑性樹脂によって製造してもよい。

また、位置決め部材２７、２８の形状は、図示された実施形態に限らず、種々の形状を採用することができる。例えば、断面四角形、または断面台形の位置決め部材を採用してもよい。また、支持部材２９の形状は、図示された実施形態に限らず、種々の形状を採用することができる。例えば、断面三角形、または断面四角形の予備突起と支持部材とを採用してもよい。

上記実施形態では、ケース２１の底板２１ａの一部を熱によって軟化させ、これを変形させることによって支持部材２９を成形した。これに代えて、底板２１ａに開設した穴から、電池セル３の底面３１ｅに接触するように熱可塑性樹脂を注入し、その状態のまま硬化させることによって支持部材２９に代わる支持部材を成形してもよい。また、熱可塑性樹脂に代えて、紫外線硬化型の樹脂を注入し、紫外線によって硬化させてもよい。また、上記実施形態に代えて、底板２１ａに開設した穴から、棒状のプラグを挿入する構成と製造方法とを採用してもよい。この場合、プラグおよび／または底板２１ａを部分的に軟化させ、変形させながら、底板２１ａに開設した穴から、電池セル３の底面３１ｅに接触するようにプラグを挿入する。その後、電池セル３の底面３１ｅにブラグを接触させた状態のまま、プラグおよび／または底板２１ａを硬化させることによりプラグを底板２１ａに固定する。

１ 電池組立体、２ 容器、３ 電池セル、４ 接続部材、２１ ケース、２２ カバー、２３ カバー板、２４ 半筒部材、２７ 位置決め部材、２８ 位置決め部材、２９ 支持部材。

Claims (10)

1. 複数の電池セル（３）と、
   複数の前記電池セル（３）を収容する容器（２）とを備える電池組立体において、
   前記容器と前記電池セルとの間に配置され、前記容器内において前記電池セルを支持する複数の支持部材（２９、２２９、３２９、４２９）を備え、
   前記支持部材は、軟化した状態で前記電池セルに接触するように変形され、その後、前記電池セルに接触した状態で硬化した形状を備えることを特徴とする電池組立体。
2. 複数の前記電池セルの形状の差に応じて、それらに対応する複数の前記支持部材の形状が異なることを特徴とする請求項１に記載の電池組立体。
3. 前記電池セルは、側面（３１ｃ）に端子（３２）を備え、
   前記支持部材は、前記側面（３１ｃ）とは反対側の反対側面（３１ｅ）と前記容器との間に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池組立体。
4. 前記電池セルは、側面（３１ｃ）に安全弁の排気口（３３）を備え、
   前記支持部材は、前記側面（３１ｃ）とは反対側の反対側面（３１ｅ）と前記容器との間に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池組立体。
5. 前記容器と前記電池セルとの間に配置され、前記容器内において前記電池セルを位置決めする部材（２７、２８）であって、前記電池セルによって押圧されて変形している位置決め部材（２７、２８）を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電池組立体。
6. ひとつの前記電池セルに対応して、前記電池セルを二軸以上の方向に関して支持する複数の支持部材（２９、４２９）を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電池組立体。
7. 前記支持部材は、前記容器を構成する板（２１ａ、４２１ｂ）に形成され、前記容器の内側において凸部をなし、前記容器の外側において凹部をなしていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電池組立体。
8. 容器（２）の内部に複数の電池セル（３）を収容した電池組立体の製造方法において、
   複数の前記電池セル（３）を前記容器（２）の内部に配置する配置工程と、
   前記容器内において前記電池セルを支持する支持部材（２９、２２９、３２９、４２９）を形成する形成工程とを備え、
   前記形成工程は、
   前記容器と前記電池セルとの間に配置された部材（５０、４５０）を軟化させ、前記部材が軟化した状態で前記電池セルに接触するように変形させる変形工程と、
   前記部材が前記電池セルに接触した状態で硬化させる硬化工程とを備えることを特徴とする電池組立体の製造方法。
9. 前記変形工程では、複数の前記電池セルの形状の差に応じて、それらに対応する複数の前記部材（５０、４５０）を異なる形状に変形させ、複数の前記支持部材を提供することを特徴とする請求項８に記載の電池組立体の製造方法。
10. 前記配置工程では、前記容器に設けられた位置決め部材（２７、２８）を前記電池セルによって押圧することによって変形させ、前記支持部材によって前記電池セルを支持する前に、前記位置決め部材によって前記電池セルを仮に支持することを特徴とする請求項７または請求項９に記載の電池組立体の製造方法。

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