JP2013242967A - 組電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】電池保持のための加圧力の低下を抑制でき、寸法管理を容易にする組電池を提供する。
【解決手段】組電池1は、複数の区画壁21により区画形成された複数の室であって、それぞれに単電池が収容される複数の電池収容室20を有するケース2と、電池収容室20のそれぞれに1個ずつ収容されて厚み方向Xに積層設置された複数の単電池300を通電可能に接続して構成する電池積層体30,31と、電池収容室20に設けられる金属製の板ばね部材4と、を備える。各板ばね部材4は、電池収容室20に収容された単電池300を直交方向Yに押圧して、単電池300の直交方向Yの位置を制限する。
【選択図】図2

Description

本発明は、ケース内部に配置された複数個の単電池によって構成される組電池に関する。
特許文献1には、複数の単電池をプレートを介して所定方向に積層してなる電池積層体と、この電池積層体の当該所定方向の両端部に配置されるエンドプレートと、を含んで構成される。プレートは、絶縁材料からなり、隣接する電池間の短絡を防止することができる。電池積層体は、一対のエンドプレートに取り付けられた拘束部材によって当該所定方向に圧縮された状態で、一対のエンドプレートに挟まれている。すなわち、各単電池及び各プレートには当該所定方向に平行な圧縮力が働き、一対のエンドプレート間の間隔は維持されている。
特開2010−113888号公報
上記の特許文献1に記載の装置によれば、積層配置される単電池間に配されるプレートは、絶縁材料で形成されているため、長時間の加圧荷重によりプレートの変形が増大してクリープ現象が引き起こされ、電池保持のための加圧力が低下するという問題がある。さらに、加圧保持された電池積層体においては、適正な圧縮力の維持、各部の適正な位置管理のためには、各プレート自体の寸法管理と電池積層体全体としての寸法管理との両方を適切に行う必要があり、組電池の品質を確保する上での寸法管理が容易ではないという問題がある。
そこで、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、電池保持のための加圧力の低下を抑制でき、寸法管理を容易にする組電池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。本発明に係る組電池は、複数の区画壁(21)により区画形成された複数の室であって、それぞれに単電池が収容される複数の電池収容室(20)を有するケース(2)と、電池収容室のそれぞれに1個ずつ収容されて厚み方向に積層設置された複数の単電池(300)を通電可能に接続して構成する電池積層体(30,31)と、電池収容室に設けられる金属製の部材であって、電池収容室に収容された単電池を厚み方向に直交する方向に押圧して、当該直交する方向の単電池の位置を制限する複数の押圧部材(4)と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、各電池収容室に1個ずつ収容される単電池を当該直交方向に押圧して、この方向の位置を制限する。これにより、組電池を構成する複数の単電池はひとまとめに拘束されて、その位置が制限されるのではなく、押圧部材によって、個別的に当該直交する方向に位置制限されることになる。このため、複数の単電池の寸法ばらつきや位置のばらつきを抑制することができ、組電池全体として適正な状態に設置することができる。さらに、単電池からの反力を受ける押圧部材は、金属製であるため、長時間の圧縮に耐えることができ、クリープ現象を回避することができる。したがって、電池保持のための加圧力の低下を抑制でき、寸法管理を容易にする組電池が得られる。
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一例であって、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実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図1におけるII−II断面を矢印方向にみた断面図であり、単電池、ケース、及び押圧部材の関係を示している。 電池積層体、ケース、及び押圧部材の関係を示す分解斜視図である。 押圧部材を設置した状態のケースを示す斜視図である。 押圧部材の斜視図である。 ケースに押圧部材を設置するための詳細構成を示す部分斜視図である。 ケースに押圧部材を設置した状態を下方にみた部分平面図である。 本発明を適用した第2実施形態に係る単電池、ケース、及び押圧部材の関係を示す断面図である。 本発明を適用した第3実施形態に係る電池積層体、ケース、及び押圧部材の関係を示す分解斜視図である。 第3実施形態に係る単電池、ケース、及び押圧部材の関係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)
本発明を適用した第1実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。各図において、Xは直方体状の単電池の厚み方向Xであり、Yはセル幅方向であり、Zは上方向(単電池高さ方向ともいう)である。厚み方向Xは、複数個の電池セルの積層方向Xでもある。セル幅方向Yは、厚み方向Xと上方向Zの両方に直交する方向Yである。第1実施形態の組電池1では、上方向Zを鉛直方向に設定している。組電池1は、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。
組電池1は、少なくとも、ケース2と、ケース2内に収容された複数個の単電池300(電池セルともいう)と、単電池300を所定の方向に押圧する板ばね部材4と、を備える。組電池1は、厚み方向Xに積層配置した所定個数の単電池300を通電可能に接続してなる電池積層体30と電池積層体31と、を含み、これらの電池積層体はセル幅方向Yに並べて配置される。例えば、組電池1を構成する電池積層体30と電池積層体31は、セル幅方向Yに並ぶ電池集合体であり、各電池積層体を構成するすべての単電池が直列に結線されることにより、通電可能に直列接続されている。各単電池300は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池である。組電池1は、例えば、筐体内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置される。
組電池1を構成する複数個の単電池300は、単電池でもあり、例えばアルミ缶等の外殻を構成する外装ケースを有し、直方体状の外装ケースの一端面から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子をそれぞれ有する。組電池1は、すべての単電池300を直列に結線するように電極端子間を接続する複数個のバスバーを備える。
各単電池300における外装ケースには、安全弁が設けられている。各安全弁は、正極端子と負極端子の間に位置し、単電池300の内部圧力が異常な圧力になるときに破断するように設定されている。安全弁は、例えば、単電池300の外装ケースの端面に開口した孔に薄い金属膜を貼り付けて塞いで構成されている。この場合には、単電池300の内部圧力が異常な圧力になったときに、当該金属膜が破断して外装ケースの孔が開放されて、単電池300の内部のガスが外装ケースの外部に放出されることにより、セル内圧が低下し、電池自身の破裂を防止することができる。
ケース2は、その内部に各単電池300の全体を収容可能な深い箱状であり、各単電池300の外装ケースを支持して、各単電池300を保持する部材である。ケース2には、電池積層体30,31の上方に位置する蓋部材5が取り付けられる。さらに蓋部材5には、上部を覆う絶縁カバー(図示せず)が取り付けられる。ケース2は、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。
ケース2は、複数の区画壁21により区画形成された複数の室であって、それぞれに単電池300が収容される複数の電池収容室20を有する。各電池収容室20は、厚み方向Xについて所定の間隔をあけてケース2の側壁23から突出する2つの区画壁21と、同様に厚み方向Xについて所定の間隔をあけて反対側の仕切り壁22から突出する2つの区画壁21と、を結んで形成される矩形状の空間である。各電池収容室20に単電池300を配置すると、セル幅方向Yの両端における単電池300の側壁部分は、2つの区画壁21及び側壁23と、2つの区画壁21及び仕切り壁22と、によってそれぞれ支持される。
電池積層体30は、ケース2内の一方側(セル幅方向Yとは反対の側)に、厚み方向Xに複数個並ぶ電池収容室20のそれぞれに1個ずつ収容された複数の単電池300を通電可能に接続して構成される。電池積層体31は、ケース2内の他方側(セル幅方向Yの側)に、厚み方向Xに複数個並ぶ電池収容室20のそれぞれに1個づつ収容された複数の単電池300を通電可能に接続して構成される。
すなわち、ケース2には、仕切り壁22を介在して、セル幅方向Yに2列並ぶ電池収容室20が複数個設けられている。このように、各単電池300が各電池収容室20に収容されてケース2に支持されることにより、電池積層体30と電池積層体31は、ケース2を介在して間接的に接触して一体に形成される。あるいは、電池積層体30と電池積層体31は、直接接触して組電池1として一体に形成される構成でもよい。
また、各電池収容室20に各単電池300が保持される構成により、複数個の単電池300は、厚み方向Xに所定の隙間を形成してケース2に収容される。当該所定の隙間は、厚み方向Xに隣接する単電池300間のセル間通路を構成する。さらに組電池1は、各単電池300を冷却するための冷却流体を供給する流体供給装置の一例としての送風機(図示せず)を含む。この送風機は、ケース2内に流入して単電池300間のセル間通路を流れた後、ケース2の外部へ流出する冷却空気を提供する。また、ケース2には、底壁部24に開口する複数の空気流入口240が形成されている。冷却空気は、複数の空気流入口240からケース2の内部に流入して各単電池300の外表面を流れ、ケース2の上面部から外部に流出する。
ケース2の上部に位置する蓋部材5には、所定の位置にバスバーを配置するための開口部が形成されている。この開口部には、各電池収容室20に設置された単電池300の電極端子が露出するように配置される。蓋部材5は、バスバーと単電池300の外装ケースとを絶縁し、例えば安全弁及び電極端子を除く外装ケースの上面部分を覆うように設けられる。
蓋部材5には、複数個の単電池300の安全弁を露出するように内部通路を形成する排煙用のダクト部50が設けられている。ダクト部50は、耐熱性を有し、単電池300の内部が異常な高圧状態になって、内部のガスが安全弁の破断によって噴き出しても、ダクト部分が溶けないで破損しない耐熱能力を有することである。また、蓋部材5は、絶縁性を有し、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。また、電極端子が突出する単電池300の上面は、蓋部材5に接触している。蓋部材5のダクト部50と単電池300の上面との間には、ゴムなどのシール部材を配置するようにしてもよい。また、ダクト部50において単電池300の上面を押さえる部分には、エラストマー等の弾性材を用いてもよい。単電池300は、部分的にケース2及び蓋部材5と接触することによって、上方向Z、セル幅方向Y、及び厚み方向Xに関して、ケース2に対して固定される。
組電池1は、所定の単電池300間または、各単電池300間の電圧信号を送信するために配線される複数本の電圧検出線を備える。各電圧検出線は、複数個の単電池300の所定位置に接続されている検出端子から配線されるケーブルである。この複数本の電圧検出線は、各検出端子から引き出された後、厚み方向Xに延びるように配線されている。多数の電圧検出線は、バスバーの一部にかしめ、溶接、圧着、ばね力を利用した保持による結合等により固定される検出端子から延びる通信線である。
さらに組電池1は、複数個の単電池300の所定位置に接続される検出端子から検出した温度信号を送信するために複数本の温度検出線を備える。温度検出線は、電圧検出線のノイズの影響を抑制するために、電圧検出線とは別の通路に配置されている。
また、組電池1は、図示しない、リレー類等の電流制御機器、電池監視装置、電池制御装置等とともに電池パックを構成するようにしてもよい。電池監視装置は、組電池1の状態を監視する電池ECUである。電池監視装置は、組電池1の状態に関する情報を検出するために、組電池1の所定の位置に設置された検出端子から延びる複数の検出線を介して、組電池1に接続されている。検出線は、組電池1の電圧を検出する検出端子に接続された電圧検出線、電池温度を検出する検出端子に接続された温度検出線等であり、これらの情報は電池監視装置に送信される。電池パックは、複数個の電池セルの充電、放電、電池温度監視、送風機による電池冷却等を行う電子部品を有する。
板ばね部材4は、電池収容室20に設けられる金属製の板状の押圧部材である。板ばね部材4は、電池収容室20に収容された単電池300を厚み方向Xに直交する方向Y(以下、直交方向Yともいう)に押圧して直交方向Yの単電池300の位置を制限する。
図2〜図4に示すように、板ばね部材4は、一方側(セル幅方向Yとは反対の側)に位置するケース2の側壁23の内側壁下部230に設置される。板ばね部材4は、一方側の各電池収容室20に単電池300が収容されると、くの字状の中央曲げ部40が単電池300の側壁に当接して、内側壁下部230に向けて押される。板ばね部材4は、単電池300と内側壁下部230との間で圧縮されるため、単電池300から押される力の反力として単電池300をセル幅方向Yに押し返し、単電池300の反対側の側壁を仕切り壁22に押しつける。これにより、一方側の各単電池300は、電池収容室20に収容された状態で、中央でケース2内を二分する仕切り壁22に押しつけられるため、セル幅方向Y(直交方向Y)の位置が制限されて、所定の位置に固定される。
さらに板ばね部材4は、他方側(セル幅方向Yの側)に位置するケース2の側壁23の内側壁下部230にも設置される。板ばね部材4は、他方側の各電池収容室20に単電池300が収容されると、くの字状の中央曲げ部40が単電池300の側壁に当接して、内側壁下部230に向けて押される。板ばね部材4は、単電池300と他方側の内側壁下部230との間で圧縮されるため、単電池300から押される力の反力として単電池300をセル幅方向Yに押し返し、単電池300の反対側の側壁を仕切り壁22に押しつける。これにより、他方側の各単電池300も、電池収容室20に収容された状態で、仕切り壁22に押しつけられるため、セル幅方向Y(直交方向Y)の位置が制限されて、所定の位置に固定される。
図5に示すように、板ばね部材4は、ケース2に設置した状態で、上部に位置する一端部41と、下部に位置する他端部42と、一端部41と他端部42の中間に位置する中央曲げ部40と、一端部41と中央曲げ部40とを連絡して斜め上方に延びる上部連絡部43と、中央曲げ部40と他端部42とを連絡して斜め下方に延びる下部連絡部44とを有し、縦断面がくの字状でかつ、正面視が矩形状をなす板状部材である。さらに、中央曲げ部40を押す圧縮力が働いたときに板ばね部材4が撓みやすいように肉盗みとして、上部連絡部43には貫通穴部430が形成され、下部連絡部44には貫通穴部440が形成されている。
一端部41は、上方に延びる形状の端部であり、その両側部のそれぞれには側方に突出する突起部410が形成されている。他端部42は、水平方向に延びる形状であり、ケース2に設置したときに板ばね部材4が直立するための台座部として機能する。下部連絡部44は中央曲げ部40から斜め下方に延びる形状であるため、下部連絡部44と他端部42とは、両者が90度よりも小さい角度をなすように、屈曲部45によって連絡されている。さらに、他端部42には、コの字状に切り欠かれた凹部420が形成されている。なお、板ばね部材4は、プレス機械等を用いた打ち抜き加工によって形成することができる。
一端部41において、両方の側部から突出する2つの突起部410は、ケース2の側壁23における内側壁下部230に、板ばね部材4の一方端側で係合支持される第1の被支持部として機能する。水平方向に延びる形状の他端部42において、屈曲部45側に向けて凹む凹部420は、ケース2の内壁部である底壁部24に、板ばね部材4の他方端側で係合支持される第2の被支持部として機能する。
次に、板ばね部材4をケース2の内壁部に設置する際の特徴について説明する。図6及び図7に示すように、板ばね部材4は、ケース2の内壁部に対して、予め定めた位置に配置することにより、容易にその位置が変位することがないように安定的に設置することができる。
ケース2は、底壁部24と内側壁下部230とがなす内壁の角部付近に、板ばね部材4の他端部42が載置可能な形状の台座部232を備えている。さらにケース2は、底壁部24から台座部232側に突出するストッパ部241を備えている。ストッパ部241は、板ばね部材4の他端部42の厚み寸法よりも大きい寸法分、台座部232よりも上方に突出している。ストッパ部241は、他端部42を台座部232に載置した場合に、コの字状に凹む凹部420に容易に嵌るように、凹部420の内形よりも若干小さな外形に形成されている。
さらに、ケース2は、板ばね部材4をケース2の内壁部に設置する際に、突起部410が上下にスライド可能に嵌る溝部231を備えている。2つの溝部231は、第1の被支持部として機能する2つの突起部410を係り止める係止部として機能する。
2つの溝部231は、電池収容室20を挟むように厚み方向Xに所定の間隔をあけて互いに対向して設けられ、さらにケース2の側壁23に沿うように、ケース2の内壁部に上下方向に延設されている。当該所定の間隔は、板ばね部材4の両側部の2つの突起部410が嵌合可能な間隔に設定されている。突起部410が溝部231に嵌まるとともに、他端部42が台座部232に載置されて、板ばね部材4が所定の位置に設置された状態では、溝部231は板ばね部材4を両側から挟むように支持する。このとき、2つの突起部410は、溝部231によって、直交方向Y(セル幅方向Y)に移動できないように支持されている。この支持構造により、板ばね部材4の上部が直交方向Yに傾いて倒れることを防止できる。
板ばね部材4をケース2の内壁部に設置する際には、まず、板ばね部材4を、他端部42を下にし一端部41を上にした姿勢で、ケース2の側壁23の内壁面に沿って、内側壁下部230まで下方に移動させていく。このとき、2つの突起部410のそれぞれを対応する溝部231に嵌めた状態で、他端部42の裏面が台座部232に接触して載置されるまで、板ばね部材4を下方に移動させる。各突起部410が溝部231に嵌っていることにより、一端部41がある程度拘束されるので、板ばね部材4が適切な姿勢に保たれ、板ばね部材4を下方にスムーズにスライドさせることができる。
したがって、他端部42を台座部232に載置するまでの作業がスムーズに行われて、他端部42が適正に台座部232に設置される。他端部42が適正に台座部232に設置された状態では、ストッパ部241が凹部420に係合する位置にあることから、他端部42の直交方向Y及び厚み方向Xへの移動が阻止され、当該方向の位置が制限されて位置決めされることになる。なお、この板ばね部材4の設置作業は、人によって行われる場合、ロボット等の機械により行われる場合等がある。
以上の板ばね部材4の安定的な設置によれば、各板ばね部材4が適正にケース2に設置された状態で、単電池300を各電池収容室20に挿入設置すると、各板ばね部材4は、単電池300に対して所望の押圧力を提供し、単電池300を位置規制する機能を発揮することができるのである。
以下に、第1実施形態の組電池1がもたらす作用効果について説明する。組電池1は、複数の区画壁21により区画形成された複数の室であって、それぞれに単電池が収容される複数の電池収容室20を有するケース2と、電池収容室20のそれぞれに1個ずつ収容されて厚み方向Xに積層設置された複数の単電池300を通電可能に接続して構成する電池積層体30,31と、電池収容室20に設けられる金属製の押圧部材である板ばね部材4と、を備える。各板ばね部材4は、電池収容室20に収容された単電池300を積層方向Xに直交する方向(直交方向Y)に押圧して、単電池300の直交方向Yの位置を制限する。
この構成によれば、各電池収容室20に1個ずつ収容される単電池300を板ばね部材4の押圧力によって直交方向Yに押して、この方向の単電池300の位置を制限する。これにより、従来の拘束部材等による電池積層体全体に対する拘束力の作用ではなく、個別的に直交方向Yに位置制限されることになる。すなわち、組電池1を構成する複数の単電池300は、ひとまとめに拘束されてその位置が制限されるのではなく、位置制限するための押圧力が個別的に作用するようになる。このため、ひとまとめではなく、個々の単電池300について寸法管理が可能であり、複数の単電池300の寸法ばらつきや位置のばらつきを容易に抑制することができ、組電池1全体として適正な状態に設置することができる。
この点について、従来の拘束部材等を用いた拘束力の提供では、電池積層体全体の寸法に合わせて拘束力を調整する必要があり、電池拘束に係る管理が実施しがたい。一方、組電池1は、単電池300を個別的に押圧する方式であるため、数ある単電池300のうち、適切な位置制限が得られない単電池300については個別に適切な板ばね部材4に交換すればよく、管理がしやすく、電池積層体30,31に含まれる単電池300の位置等のばらつきを小さく抑えることができる。
さらに、単電池300からの反力を受ける板ばね部材4は、金属製であるため、長時間の圧縮に耐えることができ、クリープ現象を回避することができる。したがって、電池保持のための加圧力の低下を抑制でき、寸法管理を容易にする組電池1を提供できる。
また、板ばね部材4は、ケース2の内壁部に配置されるケース2とは別体の部材である。板ばね部材4は、ケース2の内壁部に対して、一方端側で係合支持される突起部410(第1の被支持部)と他方端側で係合支持される凹部420(第2の被支持部)と、を備える。この構成によれば、板ばね部材4をケース2に対して所定の位置に設置するときに、板ばね部材4は、両方の端部側においてケース2に支持されるため、単電池300の装着工程等において板ばね部材4の位置ずれが起こることを回避でき、適正な状態や姿勢で単電池300を押圧することができる。したがって、前述した所定の機能を発揮する各板ばね部材4を提供できる。
さらに、板ばね部材4の上部に設けられる突起部410(第1の被支持部)は、ケース2の内壁部に形成された溝部231(係止部)に対してスライド可能に係合し、板ばね部材4の倒れが阻止される。さらに、板ばね部材4の下部に設けられる凹部420(第2の被支持部)は、ケース2の底壁部24に形成されたストッパ部241に係合し、直交方向Yへの板ばね部材4の移動が阻止される。
この構成によれば、板ばね部材4をケース2に設置する際に、突起部410を溝部231に係合させつつスライドさせることにより、突起部410をある程度、位置規制して、板ばね部材4の可動範囲を抑制しながら、凹部420を所定位置に設置することができる。このため、板ばね部材4のケース2への設置作業を正確かつスムーズに行うことができる。したがって、板ばね部材4の設置工程の組立性が向上するため、製品の品質確保、生産コストの低減が図れる。さらに、凹部420とストッパ部241の係合により、直交方向Yへの板ばね部材4の移動が阻止されるので、組立工程における、板ばね部材4の位置ずれを回避でき、前述の所定の機能を発揮できる板ばね部材4を備えた組電池1が得られる。
また、直交方向Yに2個並ぶようにケース2内に設けられる2個の電池積層体の間には、ケース2に形成された仕切り壁22が介在する。板ばね部材4は、2個の電池積層体30,31の両方について電池収容室20に収容された単電池300のそれぞれを押圧して、仕切り壁22に押しつける。
この構成によれば、2個の電池積層体30,31の両方における各単電池300のそれぞれは、板ばね部材4によって、仕切り壁22に押し付けられる。したがって、組電池1を構成する2個の電池積層体30,31について、仕切り壁22を基準にして各単電池300の位置規制を行うことができる。したがって、2列配置の電池積層体について有効な寸法管理を実施することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態に対する他の形態である組電池1Aについて図8を参照して説明する。第2実施形態において、第1実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。図8に示す方向はX、Y、Zは、第1実施形態の各図に示す方向と同じである。
図8に示すように、組電池1Aは、1個の電池積層体30を含む構成であり、この構成に伴い、ケース2Aの構成が組電池1とは異なる。以下、第2実施形態の組電池1について、第1実施形態と異なる部分のみ説明する。
ケース2Aは、それぞれに単電池300が収容される複数の電池収容室20を有する。電池積層体30は、ケース2A内で厚み方向Xに複数個並ぶ電池収容室20のそれぞれに1個ずつ収容された複数の単電池300を通電可能に接続して構成される。また、ケース2Aには、電池積層体30の上方に位置する蓋部材5Aが取り付けられる。
板ばね部材4は、一方側(セル幅方向Yとは反対の側)に位置するケース2Aの側壁23の内側壁下部230のみに設置される。板ばね部材4は、各電池収容室20に単電池300が収容されると、くの字状の中央曲げ部40が単電池300の側壁に当接して、内側壁下部230に向けて押される。板ばね部材4は、単電池300と内側壁下部230との間で圧縮されるため、単電池300から押される力の反力として単電池300をセル幅方向Yに押し返し、単電池300の反対側の側壁をケース2Aの他方側(セル幅方向Yの側)の側壁23Aに押しつける。これにより、各単電池300は、電池収容室20に収容された状態で、ケース2Aの側壁23Aに押しつけられるため、セル幅方向Y(直交方向Y)の位置が制限されて、所定の位置に固定される。
組電池1Aによれば、板ばね部材4は、電池収容室20に収容された単電池300のそれぞれを、同一の方向(例えば、直交方向Y)に押圧するように配置されている。この構成によれば、各単電池300が板ばね部材4によって同一の方向に押されて位置制限される構成であるため、複数の単電池300の位置管理が行いやすい組電池1Aを提供できる。
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態に対する他の形態である組電池1Bについて図9及び図10を参照して説明する。第3実施形態において、第1実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。図9、図10に示す方向はX、Y、Zは、第1実施形態の各図に示す方向と同じである。
図9及び図10に示すように、組電池1Bにおいて、板ばね部材4Aは、一方側(セル幅方向Yとは反対の側)に位置するケース2Bの底壁部24Bに設置される。板ばね部材4Aは、一方側の各電池収容室20に単電池300が収容されると、くの字状の中央曲げ部40が単電池300の底壁に当接して、底壁部24Bに向けて押される。板ばね部材4Aは、単電池300と底壁部24Bとの間で圧縮されるため、単電池300から押される力の反力として単電池300を上方向Zに押し返し、単電池300の反対側の上壁を蓋部材5に押しつける。これにより、一方側の各単電池300は、電池収容室20に収容された状態で、蓋部材5に押しつけられるため、上方向Z(厚み方向Xに直交する方向でもある)の位置が制限されて、所定の位置に固定される。
さらに板ばね部材4Aは、他方側(セル幅方向Yの側)に位置するケース2Bの底壁部24Bに設置される。板ばね部材4Aは、他方側の各電池収容室20に単電池300が収容されると、くの字状の中央曲げ部40が単電池300の底壁に当接して、底壁部24Bに向けて押される。板ばね部材4Aは、単電池300と底壁部24Bとの間で圧縮されるため、単電池300から押される力の反力として単電池300を上方向Zに押し返し、単電池300の反対側の上壁を蓋部材5に押しつける。これにより、他方側の各単電池300も、電池収容室20に収容された状態で、蓋部材5に押しつけられるため、上方向Zの位置が制限されて、所定の位置に固定される。
板ばね部材4Aは、第1実施形態の板ばね部材4と同様に、ケース2に設置した状態で一端部と、他端部と、一端部と他端部の中間に位置する中央曲げ部40とを有し、これらを一体になす板状部材であり、縦断面がくの字状でかつ、正面視が矩形状をなす。また、板ばね部材4Aは、ケース2Bの底壁部24Bに配置されるケース2Bとは別体の部材である。
板ばね部材4Aは、ケース2Bの底壁部24Bに対して、一方端側で係合支持される第1の被支持部と他方端側で係合支持される第2の被支持部と、を備える。この構成により、各板ばね部材4は、両方の端部でケース2Bに支持される。このため、板ばね部材4Aをケース2Bに対して所定の位置に設置するときに、単電池300の装着工程等において板ばね部材4Aの位置ずれが起こることを回避でき、適正な状態や姿勢で単電池300を押圧することができる。したがって、前述した所定の機能を発揮する各板ばね部材4Aを提供できる。
また、組電池1Bによれば、板ばね部材4Aは、電池収容室20に収容された単電池300のそれぞれを、同一の方向(例えば、上方向Z)に押圧するように配置されている。この構成によれば、各単電池300が板ばね部材4Aによって同一の方向に押されて位置制限される構成であるため、複数の単電池300の位置管理が行いやすい組電池1Bを提供できる。
(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。
上記の実施形態においては、押圧部材の一例である板ばね部材4,4Aは、各電池収容室20に一個ずつ配置される構成であるが、このような形態に限定するものではない。例えば、1個の板ばね部材は、2個以上の電池収容室20に収容される単電池300を押圧可能な構成であってもよい。すなわち、押圧部材は、ケース2に収容されて、電池積層体を構成するすべての単電池300を押圧して位置規制するものであり、1個の押圧部材で
が担当する単電池300は必ずしも1個に限定されない。
また、上記の実施形態においてケース2に設けられる押圧部材は、ケース2に対して、組み立て時に設置する形態であるが、これに限定するものではない。例えば、押圧部材は組み立て前に、ケース2に予め一体に設けられた部材であってもよい。また、金属製の押圧部材は、ケース2の成形時に一体成型によりケース2と一体となる部材であってもよい。
また、板ばね部材4,4Aは、本発明に係る押圧部材の一例であり、本発明に係る押圧部材は、図示する形状に限定されない。押圧部材は、金属製の部材であればよく、その形状も板状に限定されない。また、その材質も、金属製である範囲内で自由に選択することが可能である。
1,1A…組電池
2…ケース
4,4A…板ばね部材(押圧部材)
20…電池収容室
21…区画壁
30,31…電池積層体
300…単電池
230…内側壁下部(ケースの内壁部)
410…突起部(第1の被支持部)
420…凹部(第2の被支持部)

Claims (5)

  1. 複数の区画壁(21)により区画形成された複数の室であって、それぞれに単電池が収容される複数の電池収容室(20)を有するケース(2)と、
    前記電池収容室のそれぞれに1個ずつ収容されて厚み方向に積層設置された複数の単電池(300)を通電可能に接続して構成する電池積層体(30,31)と、
    前記電池収容室に設けられる金属製の部材であって、前記電池収容室に収容された前記単電池を前記厚み方向に直交する方向に押圧して、当該直交する方向の前記単電池の位置を制限する複数の押圧部材(4,4A)と、
    を備えることを特徴とする組電池。
  2. 前記押圧部材は、前記ケースの内壁部(230)に配置される前記ケースとは別体の部材であり、前記ケースの内壁部に対して、一方端側で係合支持される第1の被支持部(410)と他方端側で係合支持される第2の被支持部(420)と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の組電池。
  3. 前記押圧部材の上部に設けられる前記第1の被支持部(410)は、前記ケースの内壁部に形成された係止部(231)に対してスライド可能に係合し、前記押圧部材の倒れが阻止され、
    前記第2の被支持部(420)は、前記ケースの底壁部(24)に形成されたストッパ部(241)に係合し、前記直交する方向への前記押圧部材の移動が阻止されることを特徴とする請求項2に記載の組電池。
  4. 前記押圧部材(4,4A)は、前記電池収容室に収容された前記単電池のそれぞれを、同一の方向に押圧するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の組電池。
  5. 前記電池積層体(30,31)は、前記直交する方向に2個並ぶように前記ケース内に設けられ、
    前記2個の電池積層体の間には、前記ケースに形成された仕切り壁(22)が介在し、
    前記押圧部材(4)は、前記2個の電池積層体の両方について前記電池収容室に収容された前記単電池のそれぞれを押圧して、前記仕切り壁に押しつけることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の組電池。
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