JP2013187162A

JP2013187162A - 積層体モジュール構造

Info

Publication number: JP2013187162A
Application number: JP2012054022A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Osakabe; 友敬刑部; Ryogo Murayama; 僚悟村山
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-19

Abstract

【課題】従来に比べて、コスト上有利な積層体モジュール構造の提供。
【解決手段】（ａ）角型の電池２１を複数積層してなる積層体２０と、（ｂ）電池２１の積層方向で積層体２０の一側に位置する第１のエンド部３１と、電池２１の積層方向で積層体２０の他側に位置する第２のエンド部３２と、電池２１の積層方向に延びており第１、第２のエンド部３１，３２をつなぐ連結部３３と、を備える樹脂部材３０と、を有する、積層体モジュール構造１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、角型の電池を複数積層してなる積層体のモジュール構造に関する。

特開２０１１−１１３７０６号公報は、図５に示すように、角型の電池２ａを複数積層してなる積層体２と、積層体２の積層方向の外側に配置される一対のエンドプレート３ａ、３ｂと、両エンドプレート３ａ、３ｂにビス４ａを用いて結合されており積層体２に積層方向の拘束荷重をかける拘束バンド４と、を有する、積層体モジュール構造１を開示している。
一対のエンドプレート３ａ、３ｂ、拘束バンド４、ビス４ａは、それぞれ別体品である。積層体２の互いに隣り合う電池２ａ、２ａ間には、樹脂枠２ｂが配置されている。

しかし、従来の積層体モジュール構造には、つぎの問題点がある。
一対のエンドプレート３ａ、３ｂと、拘束バンド４と、ビス４ａを要するため、部品点数が多く、組付工数も多く、コスト上不利である。
また、積層体２の互いに隣り合う電池２ａ、２ａ間に樹脂枠２ｂが配置されているため、部品点数が多く、組付工数も多く、コスト上不利である。

特開２０１１−１１３７０６号公報

本発明の目的は、従来に比べて、コスト上有利な積層体モジュール構造を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）（ａ）角型の電池を複数積層してなる積層体と、
（ｂ）前記電池の積層方向で前記積層体の一側に位置する第１のエンド部と、前記電池の積層方向で前記積層体の他側に位置する第２のエンド部と、前記電池の積層方向に延びており前記第１、第２のエンド部をつなぐ連結部と、を備える樹脂部材と、
を有する、積層体モジュール構造。
（２）前記樹脂部材は、前記電池の積層方向で互いに隣り合う前記電池間に位置する電池間進入部を備える、（１）記載の積層体モジュール構造。
（３）前記樹脂部材は、該樹脂部材を成形するための成形型に前記積層体をセットした状態で前記成形型に設けられるキャビティに溶融樹脂を充填し冷却固化することで成形されるインサート成形品である、（１）または（２）記載の積層体モジュール構造。

上記（１）の積層体モジュール構造によれば、電池の積層方向で積層体の一側に位置する第１のエンド部と、電池の積層方向で積層体の他側に位置する第２のエンド部と、電池の積層方向に延びており第１、第２のエンド部をつなぐ連結部と、を備える樹脂部材を有するため、つぎの効果を得ることができる。
樹脂部材の第１、第２のエンド部にて従来の一対のエンドプレートの働きをすることができ、樹脂部材の連結部にて従来の拘束バンドの働きをすることができ、拘束バンドを一対のエンドプレートに結合するためのビスを廃止することができる。よって、従来に比べて、部品点数および組付工数を削減でき、コスト上有利である。

上記（２）の積層体モジュール構造によれば、樹脂部材が、電池の積層方向で互いに隣り合う電池間に位置する電池間進入部を備えるため、つぎの効果を得ることができる。
樹脂部材の電池間進入部にて従来の樹脂枠の働きをすることができる。よって、従来に比べて、部品点数および組付工数を削減でき、コスト上有利である。

上記（３）の積層体モジュール構造によれば、樹脂部材が、樹脂部材を成形するための成形型に積層体をセットした状態で成形型に設けられるキャビティに溶融樹脂を充填し冷却固化することで成形されるインサート成形品であるため、つぎの効果を得ることができる。
積層体に積層方向の荷重をかけた状態で、積層体を樹脂部材の成形型にセットして樹脂部材をインサート成形することで、冷却固化後の樹脂部材により積層体に積層方向の荷重がかけられた状態を維持することができる。

本発明実施例１の積層体モジュール構造の、概略斜視図である。ただし、本図は、本発明実施例２にも適用可能である。本発明実施例１の積層体モジュール構造の、概略断面図である。なお、図面の明瞭化のために、電池の断面表示を簡略化している。本発明実施例１の積層体モジュール構造における樹脂部材を成形する成形型の、積層体をセットした状態の断面図である。なお、図面の明瞭化のために、電池の断面表示を簡略化している。本発明実施例２の積層体モジュール構造の、概略断面図である。なお、図面の明瞭化のために、電池の断面表示を簡略化している。従来の積層体モジュール構造の分解斜視図である。

図１〜図３は、本発明実施例１の積層体モジュール構造を示しており、図４は、本発明実施例２の積層体モジュール構造を示している。ただし、図１は、本発明実施例２にも適用可能である。
本発明実施例１と本発明実施例２にわたって共通する部分には、本発明実施例１と本発明実施例２にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明実施例１と本発明実施例２にわたって共通する部分を説明する。
本発明実施例の積層体モジュール構造（積層体モジュール装置）１０は、図１に示すように、積層体２０と、樹脂部材３０と、を有する。

積層体２０は、角型の電池２１を複数積層してなる。以下、電池２１の積層される方向を電池積層方向という。各電池２１は、幅の狭い一対の短側面２１ａと、幅の広い一対の長側面２１ｂと、一対の短側面２１ａと一対の長側面２１ｂとをつなぐ上面２１ｃと、一対の短側面２１ａと一対の長側面２１ｂとをつなぎ上面２１ｃと対向する位置にある下面２１ｄと、を有する略直方体状である。上面２１ｃには、図示略のプラスとマイナスの端子が設けられている。積層体２０は、各電池２１の長側面２１ｂ同士が対向するようにして積層されたものである。各電池２１の電槽（ケース）は、金属製であり、たとえばアルミニウム製である。

樹脂部材３０は、絶縁材からなる。樹脂部材３０は、積層体２０とは別体に形成される。樹脂部材３０は、一部品構成であり、型成形品である。樹脂部材３０は、図３に示すように、樹脂部材３０を成形するための成形型４０に積層体２０をセットした状態で成形型４０に設けられるキャビティ４１に溶融樹脂を充填し冷却固化することで成形されるインサート成形品である。樹脂部材３０は、インサート成形することで積層体２０に接着固定される。樹脂部材３０は、たとえば、液晶ポリマー（ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer））、ポリエステル系のホットメルト材、接着性の良好な変形ＰＰ（ポリプロピレン）、接着性の良好な変形ＰＥ（ポリエチレン）など、からなる。

樹脂部材３０は、図２に示すように、電池積層方向で積層体２０の一側（外側）に位置する第１のエンド部３１と、電池積層方向で積層体２０の他側（外側）に位置する第２のエンド部３２と、電池積層方向に延びており第１、第２のエンド部３１，３２をつなぐ連結部３３と、を備える。

第１のエンド部３１は、連結部３３の電池積層方向の一端部から、電池積層方向と直交する方向に延びて設けられている。第１のエンド部３１は、電池積層方向で第１のエンド部３１と隣り合う位置にある電池２１（最も第１のエンド部３１側にある電池２１）と接触している。

第２のエンド部３２は、連結部３３の電池積層方向の他端部から、電池積層方向と直交する方向に延びて設けられている。第２のエンド部３２は、電池積層方向で第２のエンド部３２と隣り合う位置にある電池２１（最も第２のエンド部３２側にある電池２１）と接触している。

第１のエンド部３１と第２のエンド部３２とで、積層体２０を、電池積層方向両側から挟み込んでいる。第１のエンド部３１と第２のエンド部３２とは、同形状またはほぼ同形状とされており、電池積層方向から見たときに互いに重なり合う位置に設けられている。

連結部３３は、積層体２０の、電池積層方向と直交する方向の外側に位置する。連結部３３は、第１の連結部３３ａと、第２の連結部３３ｂと、の少なくともいずれか一方を備える。

第１の連結部３３ａは、各電池２１の下面２１ｄと対向する位置にあり、各電池２１の下面２１ｄに接触して電池積層方向に延びている。第１の連結部３３ａは、各電池２１の下面２１ｄの全体に接触していてもよく、各電池２１の下面２１ｄの一部のみに接触していてもよい。

第２の連結部３３ｂは、図１に示すように、各電池２１の一対の短側面２１ａと対向する位置にあり、各電池２１の一対の短側面２１ａに接触して電池積層方向に延びている。第２の連結部３３ｂは、各電池２１の一対の短側面２１ａの全体に接触していてもよく、各電池２１の一対の短側面２１ａの一部のみに接触していてもよい。

ここで、本発明実施例１と本発明実施例２にわたって共通する作用、効果を説明する。
（Ａ）電池２１の積層方向で積層体２０の一側に位置する第１のエンド部３１と、電池２１の積層方向で積層体２０の他側に位置する第２のエンド部３２と、電池２１の積層方向に延びており第１、第２のエンド部３１，３２をつなぐ連結部３３と、を備える樹脂部材３０を有するため、つぎの作用、効果を得ることができる。
樹脂部材３０の第１、第２のエンド部３１，３２にて従来の一対のエンドプレートの働きをすることができ、樹脂部材３０の連結部３３にて従来の拘束バンドの働きをすることができ、拘束バンドを一対のエンドプレートに結合するためのビスを廃止することができる。よって、従来に比べて、部品点数および組付工数を削減でき、コスト上有利である。

（Ｂ）樹脂部材３０が、樹脂部材３０を成形するための成形型４０に積層体２０をセットした状態で成形型４０に設けられるキャビティ４１に溶融樹脂を充填し冷却固化することで成形されるインサート成形品であるため、つぎの作用、効果を得ることができる。
（Ｂ−１）図示略の加圧機等を用いて積層体２０に積層方向の荷重をかけた状態で積層体２０を樹脂部材３０の成形型４０にセットして樹脂部材３０をインサート成形することにより、または、キャビティ４１に流入する溶融樹脂の射出圧で積層体２０に積層方向の荷重をかけることにより、冷却固化後の樹脂部材３０により積層体２０に積層方向の荷重がかけられた状態を維持することができる。
（Ｂ−２）積層体２０の積層方向と異なる方向へのズレや捩れを抑制でき、積層体２０の全体の寸法精度を向上させることができる。

（Ｃ）樹脂部材３０がインサート成形することで積層体２０に接着固定されるため、つぎの作用、効果を得ることができる。
樹脂部材３０を成形と同時に積層体２０に固定できる。そのため、樹脂部材３０を積層体２０に固定するための接着剤等は不要であり、接着剤等を要する場合に比べてコスト低減できる。

つぎに、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕（図１〜図３）
本発明実施例１では、図２に示すように、積層体２０の互いに隣り合う電池２１，２１間に、従来と同様に絶縁材からなる樹脂枠２２が配置されている。樹脂枠２２は、電池２１および樹脂部材３０とは別体に形成されている。

本発明実施例１によれば、つぎの作用、効果を得ることができる。
樹脂枠２２が電池２１および樹脂部材３０とは別体に形成されているため、樹脂枠２２が樹脂部材３０と一体である場合に比べて、樹脂枠２２の形状の自由度が向上する。

〔実施例２〕（図４）
本発明実施例２では、図４に示すように、樹脂部材３０は、電池積層方向で互いに隣り合う２つの電池２１，２１間に位置する電池間進入部３４を備える。

本発明実施例２によれば、つぎの作用、効果を得ることができる。
樹脂部材３０が電池間進入部３４を備えるため、樹脂部材３０の電池間進入部３４にて従来の樹脂枠の働きをすることができる。よって、従来の樹脂枠を廃止でき、部品点数および組付工数を削減でき、コスト上有利である。

１０積層体モジュール構造
２０積層体
２１電池
２１ａ電池の短側面
２１ｂ電池の長側面
２１ｃ電池の上面
２１ｄ電池の下面
２２樹脂枠
３０樹脂部材
３１第１のエンド部
３２第２のエンド部
３３連結部
３３ａ第１の連結部
３３ｂ第２の連結部
３４電池間進入部
４０成形型
４１キャビティ

Claims

（ａ）角型の電池を複数積層してなる積層体と、
（ｂ）前記電池の積層方向で前記積層体の一側に位置する第１のエンド部と、前記電池の積層方向で前記積層体の他側に位置する第２のエンド部と、前記電池の積層方向に延びており前記第１、第２のエンド部をつなぐ連結部と、を備える樹脂部材と、
を有する、積層体モジュール構造。
前記樹脂部材は、前記電池の積層方向で互いに隣り合う前記電池間に位置する電池間進入部を備える、請求項１記載の積層体モジュール構造。
前記樹脂部材は、該樹脂部材を成形するための成形型に前記積層体をセットした状態で前記成形型に設けられるキャビティに溶融樹脂を充填し冷却固化することで成形されるインサート成形品である、請求項１または請求項２記載の積層体モジュール構造。