JP2013200974A - 蓄電モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】正極と負極とが短絡してしまうことを抑制すること。
【解決手段】蓋28の底壁29の周縁に、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面よりも外側の位置において底壁22側に向かって突出して、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面に接触する第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dを設けた。さらに、各二次電池10を、蓋28の底壁29の外面292に、他の二次電池10の蓋28の底壁29の外面292が当接した状態で並設することで電池モジュールを構成した。
【選択図】図3

Description

本発明は、電極体を備えた蓄電装置が複数並設されてなる蓄電モジュールに関する。
蓄電装置の一種である二次電池は、帯状の正極と帯状の負極との間に帯状のセパレータを介在させて、これらを渦捲き状に捲回することで形成される電極体が、ケース内に電解液と共に収容されることで構成されている。そして、複数の二次電池が複数並設されることで電池モジュールが構成される。二次電池のケースは、電極体を挿入可能な開口部が形成された有底矩形箱状をなすケース本体と、ケース本体の開口部を閉鎖する蓋とから形成されている。このケース本体と蓋とは、内部に収容された電解液が外部に漏れ出ないようにするために、例えばレーザー溶接によって接合される(例えば特許文献1参照)。
特開2003−132857号公報
ところで、このような二次電池では、電極体の化学反応によってケース内にガスが生じ、このガスによってケース内の圧力が上昇する場合がある。そして、ケース内の圧力が上昇すると、この圧力によって蓋やケース本体の側壁(周壁)が外側に押圧されて、ケース本体と蓋との溶接部が外れてしまう虞がある。
このように、ケース内の圧力が上昇しても、この圧力によりケース本体と蓋との溶接部が外れないようにするためには、ケース本体と蓋との接触部位に対して照射するレーザービームの出力を高くして、ケース本体と蓋との接触部位の溶け込み深さを深くすることで、ケース本体と蓋との溶接強度を高めることが考えられる。
しかしながら、レーザービームの出力を高くして、ケース本体と蓋との接触部位の溶け込み深さを深くすると、溶接の溶け込み粒子であるスパッタが発生し易くなり、スパッタがケース内に侵入し易くなってしまう。スパッタがケース内に侵入すると、そのスパッタの熱によりセパレータが溶融してしまったり、ケース内に侵入したスパッタが異物としてケース内に残って、その異物がセパレータを突き破ってしまったりすることで、正極と負極とが短絡してしまう虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、正極と負極とが短絡してしまうことを抑制することができる蓄電モジュールを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シート状の正極とシート状の負極との間にシート状のセパレータを挟んだ状態で、これらを層状に形成してなる電極体を収容するケースを備え、前記ケースは、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁とから構成されるとともに前記電極体を挿入可能な開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉鎖する蓋とから形成されるとともに、前記ケース本体と前記蓋とが溶接により接合される蓄電装置を複数有する蓄電モジュールであって、前記蓋の周縁には、前記ケース本体における前記周壁の外周面よりも外側の位置において前記底壁側に向かって突出して、前記周壁の外周面に接触するとともに、前記周壁の外周面に沿って連続的又は断続的に配置される延設部が設けられており、前記蓋における前記電極体側の面である内面と、前記ケース本体の前記周壁の前記開口部側端面とが、前記蓋における前記電極体側とは反対側の面である外面側からの溶接により接合され、前記複数の蓄電装置は、前記蓋の外面に、他の蓄電装置の前記ケース本体の前記底壁、他の蓄電装置の前記蓋の外面、又は他の蓄電装置との間に配設される介在部材のいずれかが当接した状態で並設されていることを要旨とする。
この発明によれば、ケース内の圧力が上昇して、この圧力により、例えば、蓋に対して外側へ押圧する力が作用したとしても、他の蓄電装置のケース本体の底壁、他の蓄電装置の蓋の外面、又は他の蓄電装置との間に介在される介在部材のいずれかが、蓋の外面に当接していることにより、蓋が外側へ押圧されてしまうことを規制することができる。その結果として、ケース内の圧力が上昇しても、ケース本体と蓋との溶接部が外れてしまうことを抑制することができる。また、ケース本体の周壁の外周面と延設部とが接触しているため、ケース内の圧力が上昇して、この圧力によりケース本体の周壁に対して外側へ押圧する力が作用したとしても、延設部によりケース本体の周壁が外側へ押圧されてしまうことを規制することができる。したがって、ケース内の圧力が上昇しても、ケース本体と蓋との溶接部が外れてしまうことを抑制することができる。その結果として、ケース本体と蓋との溶接強度を高める必要が無く、蓋の内面とケース本体の周壁の開口部側端面との接触部位の溶け込み深さを深くする必要が無いため、スパッタの発生を抑制することができる。
また、スパッタが発生したとしても、蓋とケース本体との溶接部は、ケース本体の内面よりも外側に位置しているため、スパッタがケース本体内に侵入し難くなっている。よって、ケース本体内にスパッタが侵入して、そのスパッタの熱によりセパレータが溶融してしまったり、ケース本体内に侵入したスパッタが異物としてケース本体内に残って、その異物がセパレータを突き破ってしまったりすることで、正極と負極とが短絡してしまうことを抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記電極体は、前記正極と前記負極との間に前記セパレータを挟んだ状態で交互に積層されて形成される積層型の電極体であり、前記電極体の積層方向は、前記蓋の内面に直交しており、前記電極体と前記蓋の内面とが接触していることを要旨とする。
この発明によれば、ケース本体と蓋との溶接時に、蓋によって電極体を押し付けることができるため、正極、負極及びセパレータが撓んだ状態でケース内に収容されてしまうことを抑制することができる。その結果として、正極、負極及びセパレータが撓んだ状態の電極体に比べると、電極体の化学反応が均一に反応し易くなり、蓄電装置全体として発生される電力の出力密度を向上させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記電極体は、前記正極と前記負極との間に前記セパレータを挟んだ状態で、これらを捲回してなる捲回型の電極体であり、前記電極体は断面が扁平状をなしており、前記電極体の扁平面と前記蓋の内面とが接触していることを要旨とする。この発明によれば、請求項2と同様な効果を得ることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記ケース本体の前記周壁は平坦状であるとともに、前記ケース本体の前記周壁のうちの少なくとも一つの壁である端子壁には正極端子及び負極端子が突設されており、各蓄電装置が、各蓄電装置における前記端子壁が同方向を向いた状態で前記蓋の外面同士が接触して並設されてなることを要旨とする。
この発明によれば、各蓄電装置の並設方向において、正極端子及び負極端子を交互に並んで配置させることができる。このため、ケース内の圧力により蓋が外側へ押圧されてしまうことを規制しつつも、各蓄電装置を、正極端子及び負極端子間に架設された端子接続部材によって電気的に直列接続させることができ、モジュールの組み立て性を向上させることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記蓄電装置は二次電池であることを要旨とする。
この発明によれば、正極と負極とが短絡してしまうことを防止することができるため、二次電池の性能に不具合が生じてしまうことを抑制することができる。
この発明によれば、正極と負極とが短絡してしまうことを抑制することができる。
実施形態における電池モジュールの斜視図。 正極シート、負極シート及びセパレータを示す斜視図。 (a)は二次電池の分解斜視図、(b)は蓋の斜視図。 ケース本体と蓋とをレーザー溶接している状態を示す断面図。 蓋と他のケースの蓋とが接触している状態を示す断面図。 別の実施形態における二次電池の断面図。 電極体の一部を展開して示す斜視図。 (a)は別の実施形態における蓋の斜視図、(b)は蓋とケース本体とが接合された状態を示す斜視図。 別の実施形態における電池モジュールの一部を示す断面図。 別の実施形態における電池モジュールの一部を示す断面図。
以下、本発明を車両(例えば産業車両や乗用車両)に搭載される蓄電装置としての二次電池が複数並設されてなる蓄電モジュールとしての電池モジュールに具体化した一実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。なお、電池モジュールは、走行モータを駆動するために用いられる。
図1に示すように、各二次電池10は、電極体11と、電極体11を収容するアルミニウム製のケース20とから構成されている。
まず、電極体11について説明する。
図2に示すように、電極体11は、正極としての正極シート12と負極としての負極シート13との間にシート状のセパレータ14を挟んで正極シート12と負極シート13とを絶縁し、これらを一定方向に複数枚積層して構成されている。すなわち、本実施形態の電極体11は、正極シート12、負極シート13及びセパレータ14それぞれが不連続となったものを一定方向(積層方向)に複数枚積層してなる積層型の電極体である。
正極シート12は、活物質が塗布されてなる活物質層12aと、活物質が塗布されていない未塗工部12bとを有している。未塗工部12bの端縁121bからは集電部12cが突出している。負極シート13は、活物質が塗布されてなる活物質層13aと、活物質が塗布されていない未塗工部13bとを有している。未塗工部13bの端縁131bからは集電部13cが突出している。集電部12c,13cはセパレータ14の端縁14aから突出している。各正極シート12は、各集電部12cが重なるようにして一定方向に積層されるとともに、各負極シート13は、各集電部13cが重なるようにして一定方向に積層される。なお、正極シート12の母材となる金属箔はアルミニウム箔であるとともに、負極シート13の母材となる金属箔は銅箔である。
図3(a)に示すように、電極体11には、各正極シート12の集電部12cを積層方向の一端側に集約してなる集電群12dが形成されている。集電群12dには矩形板状をなす集電端子19aが超音波溶接により接合(接続)されている。また、電極体11には、各負極シート13の集電部13cを積層方向の一端側に集約してなる集電群13dが形成されている。集電群13dには矩形板状をなす集電端子19bが超音波溶接により接合(接続)されている。正極シート12の集電群12d及び負極シート13の集電群13dは同方向(一方向)に延びている。
次に、ケース20について説明する。
ケース20は、電極体11を挿入可能な開口部21aが形成された有底矩形箱状をなすケース本体21と、ケース本体21の開口部21aを閉鎖する蓋28とから構成されている。
ケース本体21は、平坦状であるとともに矩形板状の底壁22と、平坦状であるとともに底壁22の周縁から立設された周壁としての矩形板状の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dとから形成されており、底壁22及び第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dにより電極体11が収容される収容空間Sが形成されている。
第1側壁22a及び第2側壁22bは、ケース本体21の長手方向に互いに平行に延びるように形成されるとともに、第3側壁22c及び第4側壁22dは、ケース本体21の短手方向に互いに平行に延びるように形成されている。第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dはそれぞれ同一平面上に位置している。すなわち、第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの高さは同じになっている。第1側壁22aの第3側壁22c寄りには正極端子25が外部に向けて突設されるとともに、第1側壁22aの第4側壁22d寄りには負極端子26が外部に向けて突設されている。よって、本実施形態では、第1側壁22aが端子壁に相当する。
図3(b)に示すように、蓋28は、矩形板状の底壁29と、底壁29の周縁から立設された矩形板状の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dとから形成されている。第1側壁29a及び第2側壁29bは、蓋28の長手方向に互いに平行に延びるように形成されるとともに、第3側壁29c及び第4側壁29dは、蓋28の短手方向に互いに平行に延びるように形成されている。そして、蓋28における底壁29とは反対側に開口部28aが形成されている。
第1側壁29aの内面から第2側壁29bの内面までの間の距離L1と、ケース本体21の第1側壁22aの外面から第2側壁22bの外面までの間の距離M1とはほぼ同じになっている。厳密には、第1側壁29aの内面から第2側壁29bの内面までの間の距離L1は、ケース本体21の第1側壁22aの外面から第2側壁22bの外面までの間の距離M1よりも僅かに長くなっている。また、第3側壁29cの内面から第4側壁29dの内面までの間の距離L2と、ケース本体21の第3側壁22cの外面から第4側壁22dの外面までの間の距離M2とはほぼ同じになっている。厳密には、第3側壁29cの内面から第4側壁29dの内面までの間の距離L2は、ケース本体21の第3側壁22cの外面から第4側壁22dの外面までの間の距離M2よりも僅かに長くなっている。第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dは、その開口部28a側端面291a,291b,291c,291dが正極端子25及び負極端子26の手前に位置するまで延びている。
図4に示すように、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dは、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側の外面を覆っている。よって、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dは、底壁29の周縁から、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面(ケース本体21の周壁の外周面)よりも外側の位置において底壁22側に向かって突出している。そして、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dの内面は、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面に接触している。また、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dは、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面に沿って連続的に配置されている。よって、本実施形態では、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dが延設部に相当する。
電極体11は、電極体11の積層方向が、蓋28の底壁29における電極体11側の面である内面291に直交するようにケース本体21の開口部21aを介してケース本体21の収容空間Sに収容されている。電極体11の厚みと、ケース本体21の底壁22から蓋の底壁29の内面291との間の距離とは同じになっている。そして、正極シート12の集電群12dと正極端子25とが集電端子19aを介して電気的に接続されるとともに、負極シート13の集電群13dと負極端子26とが集電端子19bを介して電気的に接続されている。
蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとは接触している。そして、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとの接触部位が、蓋28の底壁29における電極体11側とは反対側の面である外面292側からのレーザー溶接により接合されている。よって、図4において拡大して示すように、蓋28とケース本体21との溶接部Wは、ケース本体21の内面よりも外側に位置している。
レーザー溶接を行う際には、蓋28の底壁29の外面292側から押圧部材Pにより蓋28を電極体11側に向けて押圧する。これにより、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとを密着させた状態で溶接が行われる。また、押圧部材Pにより蓋28が電極体11側に向けて押し付けられることで、電極体11は蓋28によって押し付けられている。
そして、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとがレーザー溶接により接合されて、ケース本体21の開口部21aが蓋28により塞がれて密閉されることで二次電池10が構成される。なお、収容空間Sにはケース20に設けられる注液孔(図示せず)から電解液が注入される。
本実施形態の電池モジュールMは、図5に示すように、各二次電池10が、第1側壁22aが同方向を向いた状態で蓋28の底壁29の外面292同士が接触して並設されることで構成されている。よって、図1に示すように、各二次電池10の並設方向において、正極端子25及び負極端子26が交互に並んで配置される。そして、各二次電池10は、正極端子25及び負極端子26間に架設された端子接続部材27(図1において二点鎖線で図示)によって電気的に直列接続されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
電極体11の化学反応によってケース20内にガスが生じ、このガスによってケース20内の圧力が上昇して、この圧力によりケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dに対して外側へ押圧する力が作用する。ここで、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dの内面と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面とが接触している。このため、圧力によりケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dに対して外側へ押圧する力が作用しても、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dによりケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dが外側へ押圧されてしまうことが規制されている。
また、ケース20内の圧力が上昇して、この圧力により蓋28に対して外側へ押圧する力が作用したとしても、他の二次電池10のケース20が蓋28の底壁29の外面292に接触(当接)していることにより、蓋28が外側へ押圧されてしまうことが規制されている。その結果として、ケース20内の圧力が上昇しても、ケース本体21と蓋28との溶接部Wが外れてしまうことが防止されている。
また、蓋28とケース本体21との溶接部Wは、ケース本体21の内面よりも外側に位置している。よって、ケース本体21と蓋28との溶接時に、溶接の溶け込み粒子であるスパッタが発生したとしても、スパッタがケース本体21内に侵入し難くなっている。これにより、ケース本体21内にスパッタが侵入して、そのスパッタの熱によりセパレータ14が溶融してしまったり、ケース本体21内に侵入したスパッタが異物としてケース本体21内に残って、その異物がセパレータ14を突き破ってしまったりすることで、正極シート12と負極シート13とが短絡してしまうことが抑制されている。その結果、本実施形態の二次電池10を複数並設してなる電池モジュールMを使用したプラグインハイブリッド車の走行性能に不具合が生じてしまうことが抑制されている。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)蓋28の底壁29の周縁に、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面よりも外側の位置において底壁22側に向かって突出して、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面に接触する第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dを設けた。さらに、各二次電池10を、蓋28の底壁29の外面292に、他の二次電池10の蓋28の底壁29の外面292が当接した状態で並設することで電池モジュールMを構成した。よって、ケース20内の圧力が上昇して、この圧力により蓋28に対して外側へ押圧する力が作用したとしても、他の二次電池10のケース20が蓋28の底壁29の外面292に接触していることにより、蓋28が外側へ押圧されてしまうことを規制することができる。その結果として、ケース20内の圧力が上昇しても、ケース本体21と蓋28との溶接部Wが外れてしまうことを抑制することができる。また、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dと、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dとが接触している。よって、ケース20内の圧力が上昇によりケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dに対して外側へ押圧する力が作用したとしても、蓋28の第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dによりケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dが外側へ押圧されてしまうことを規制することができる。したがって、ケース20内の圧力が上昇しても、ケース本体21と蓋28との溶接部Wが外れてしまうことを防止することができる。その結果として、ケース本体21と蓋28との溶接強度を高める必要が無く、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとの接触部位の溶け込み深さを深くする必要が無いため、スパッタの発生を抑制することができる。
また、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとを、蓋28の底壁29の外面292側からの溶接により接合した。よって、スパッタが発生したとしても、蓋28とケース本体21との溶接部Wは、ケース本体21の内面よりも外側に位置しているため、スパッタがケース本体21内に侵入し難くなっている。よって、ケース本体21内にスパッタが侵入して、そのスパッタの熱によりセパレータ14が溶融してしまったり、ケース本体21内に侵入したスパッタが異物としてケース本体21内に残って、その異物がセパレータ14を突き破ってしまったりすることで、正極シート12と負極シート13とが短絡してしまうことを抑制することができる。
(2)電極体11を、正極シート12と負極シート13との間にセパレータ14を挟んだ状態で交互に積層されて形成される積層型の電極体とし、電極体11の積層方向を、蓋の28の底壁29の内面291に直交させ、電極体11と蓋28の底壁29の内面291とを接触させた。よって、ケース本体21と蓋28との溶接時に、蓋28によって電極体11を押し付けることができるため、正極シート12、負極シート13及びセパレータ14が撓んだ状態でケース20内に収容されてしまうことを抑制することができる。その結果として、正極シート12、負極シート13及びセパレータ14が撓んだ状態の電極体11に比べると、電極体11の化学反応が均一に反応し易くなり、二次電池10全体として発生される電力の出力密度を向上させることができる。
(3)本実施形態の電池モジュールMは、各二次電池10が、第1側壁22aが同方向を向いた状態で蓋28の底壁29の外面292同士が接触して並設されることで構成されている。よって、各二次電池10の並設方向において、正極端子25及び負極端子26を交互に並んで配置させることができる。このため、ケース20内の圧力により蓋28が外側へ押圧されてしまうことを規制しつつも、各二次電池10を、正極端子25及び負極端子26間に架設された端子接続部材27(図1において二点鎖線で図示)によって電気的に直列接続させることができ、電池モジュールMの組み立て性を向上させることができる。
(4)蓋28の底壁29の周縁から第1〜第4側壁29a,29b,29c,29dが延設されているため、レーザー溶接を行う際に、蓋28の底壁29の外面292側から押圧部材Pにより蓋28を電極体11側に向けて押圧しても、蓋28が撓み難くなっている。よって、蓋28が撓んで、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとの間に隙間が形成されてしまうことを防止することができる。すなわち、押圧部材Pにより蓋28を電極体11側に向けて押圧することで、蓋28の底壁29の内面291と、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側端面221a,221b,221c,221dとの間に隙間を無くすことができる。その結果として、ケース本体21と蓋28との溶接精度を向上させることができる。
(5)本実施形態によれば、正極シート12と負極シート13とが短絡してしまうことを抑制することができるため、二次電池10の性能に不具合が生じてしまうことを抑制することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、正極シート12と負極シート13との間にセパレータ14を挟んだ状態で、これらを一定方向に複数積層して構成された積層型の電極体11を用いたが、これに限らない。例えば、図6及び図7に示すように、帯状の正極シート62と負極シート63との間に帯状のセパレータ64を介在させて、これらを捲回軸周りに渦捲き状に捲回して構成された捲回型の電極体61を用いてもよい。ここで、捲回型の電極体61とは、正極シート62、負極シート63及びセパレータ64それぞれが連続したものを層状に捲回してなる電極体61のことである。
図7に示すように、正極シート62は、活物質が塗布されてなる活物質層62aと、活物質が塗布されていない未塗工部62bとを有している。また、負極シート63は、活物質が塗布されてなる活物質層63aと、活物質が塗布されていない未塗工部63bとを有している。そして、正極シート62及び負極シート63の未塗工部62b,63bを、セパレータ64の両端縁64a,64bからそれぞれ外側へ突出させた状態で捲回軸L周りに渦捲き状に捲回される。そして、正極シート62、負極シート63及びセパレータ64を径方向両側から圧縮することにより断面が扁平状の電極体61が形成される。
図6に示すように、蓋28の底壁29の内面291は、電極体61の扁平面61aに接触している。これによれば、ケース本体21と蓋28との溶接時に、押圧部材Pにより蓋28が電極体11側に向けて押し付けられることで、蓋28によって電極体61を押し付けることができるため、正極シート62、負極シート63及びセパレータ64が撓んだ状態でケース20内に収容されてしまうことを抑制することができる。その結果として、正極シート62、負極シート63及びセパレータ64が撓んだ状態の電極体61に比べると、電極体61の化学反応が均一に反応し易くなり、二次電池10全体として発生される電力の出力密度を向上させることができる。
○ 図8(a)に示すように、蓋88の底壁89の周縁から複数のリブ89aが立設されていてもよい。各リブ89aは板状をなすとともに、底壁89に対して直交する方向へ直線状に延びている。そして、図8(b)に示すように、複数のリブ89aは、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの開口部21a側の外面を覆っている。よって、各リブ89aは、蓋88の底壁89の周縁から、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面よりも外側の位置において底壁22側に向かって突出している。そして、各リブ89aの内面は、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面に接触している。また、各リブ89aは、ケース本体21の第1〜第4側壁22a,22b,22c,22dの外面に沿って断続的に配置されている。よって、各リブ89aが延設部に相当する。
○ 図9に示すように、蓋28の底壁29の外面292に他の二次電池10のケース本体21の底壁22が接触(当接)した状態で各二次電池10を並設することで電池モジュールMを構成してもよい。
○ 図10に示すように、各二次電池10の間に介在部材としての流路形成部材90を介在させてもよい。この流路形成部材90は、各二次電池10の温度調節を行うための熱媒体を通過させるための熱媒体流路Rを形成するものである。流路形成部材90は、板状をなす平面部91と、平面部91から立設される複数のフィン92とから形成されている。各フィン92の先端面は蓋28の底壁29の外面292に接触(当接)している。また、蓋28の底壁29の外面292において、蓋28とケース本体21との溶接部Wと重なる部位には、フィン92が接触している。これにより、ケース20内の圧力により蓋28を外側へ押圧する力が作用しても、ケース本体21と蓋28との溶接部Wが外れ難くなっている。また、介在部材は、流路形成部材90のような、各二次電池10の温度調節を行うための熱媒体を通過させるための熱媒体流路Rを形成するものでなくてもよく、単に、各二次電池10の間に介在されるスペーサであってもよい。
○ 実施形態において、レーザー溶接を行う際に、蓋28の底壁29の外面292側から押圧部材Pにより蓋28を電極体11側に向けて押圧しなくてもよい。
○ 本発明を、車両用の電池モジュールMに具体化したが、これに限らず、車両用以外の電池モジュールに具体化してもよい。
○ 本発明を、電池モジュールMに具体化したが、これに限らず、例えば、電気二重層コンデンサ等の蓄電装置を複数並設してなる蓄電モジュールに具体化してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)シート状の正極とシート状の負極との間にシート状のセパレータを挟んだ状態で、これらを層状に形成してなる電極体を収容するケースを備え、前記ケースは、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁とから構成されるとともに前記電極体を挿入可能な開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉鎖する蓋とから形成されるとともに、前記ケース本体と前記蓋とが溶接により接合される蓄電装置を複数有する蓄電モジュールであって、前記蓋の周縁には、前記ケース本体における前記周壁の外周面よりも外側の位置において前記底壁側に向かって突出して、前記周壁の外周面に接触するとともに、前記周壁の外周面に沿って連続的又は断続的に配置される延設部が設けられており、前記蓋における前記電極体側の面である内面と、前記ケース本体の前記周壁の前記開口部側端面との溶接部が、前記ケース本体の内面よりも外側に位置しており、前記複数の蓄電装置は、前記蓋の外面に、他の蓄電装置の前記ケース本体の前記底壁、他の蓄電装置の前記蓋の外面、又は他の蓄電装置との間に配設される介在部材のいずれかが当接した状態で並設されていることを特徴とする蓄電モジュール。
M…蓄電モジュールとしての電池モジュール、W…溶接部、10…蓄電装置としての二次電池、11,61…電極体、12,62…正極としての正極シート、13,63…負極としての負極シート、14,64…セパレータ、20…ケース、21…ケース本体、21a…開口部、22…底壁、22a…周壁及び端子壁としての第1側壁、22b,22c,22d…周壁としての第2〜第4側壁、25…正極端子、26…負極端子、28,88…蓋、291…内面、292…外面、29a,29b,29c,29d…延設部としての第1〜第4側壁、61a…扁平面、89a…延設部としてのリブ、90…介在部材としての流路形成部材。

Claims (5)

  1. シート状の正極とシート状の負極との間にシート状のセパレータを挟んだ状態で、これらを層状に形成してなる電極体を収容するケースを備え、前記ケースは、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁とから構成されるとともに前記電極体を挿入可能な開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉鎖する蓋とから形成されるとともに、前記ケース本体と前記蓋とが溶接により接合される蓄電装置を複数有する蓄電モジュールであって、
    前記蓋の周縁には、前記ケース本体における前記周壁の外周面よりも外側の位置において前記底壁側に向かって突出して、前記周壁の外周面に接触するとともに、前記周壁の外周面に沿って連続的又は断続的に配置される延設部が設けられており、
    前記蓋における前記電極体側の面である内面と、前記ケース本体の前記周壁の前記開口部側端面とが、前記蓋における前記電極体側とは反対側の面である外面側からの溶接により接合され、
    前記複数の蓄電装置は、前記蓋の外面に、他の蓄電装置の前記ケース本体の前記底壁、他の蓄電装置の前記蓋の外面、又は他の蓄電装置との間に配設される介在部材のいずれかが当接した状態で並設されていることを特徴とする蓄電モジュール。
  2. 前記電極体は、前記正極と前記負極との間に前記セパレータを挟んだ状態で交互に積層されて形成される積層型の電極体であり、
    前記電極体の積層方向は、前記蓋の内面に直交しており、
    前記電極体と前記蓋の内面とが接触していることを特徴とする請求項1に記載の蓄電モジュール。
  3. 前記電極体は、前記正極と前記負極との間に前記セパレータを挟んだ状態で、これらを捲回してなる捲回型の電極体であり、
    前記電極体は断面が扁平状をなしており、前記電極体の扁平面と前記蓋の内面とが接触していることを特徴とする請求項1に記載の蓄電モジュール。
  4. 前記ケース本体の前記周壁は平坦状であるとともに、
    前記ケース本体の前記周壁のうちの少なくとも一つの壁である端子壁には正極端子及び負極端子が突設されており、
    各蓄電装置が、各蓄電装置における前記端子壁が同方向を向いた状態で前記蓋の外面同士が接触して並設されてなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
  5. 前記蓄電装置は二次電池であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
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