JP2013242979A - 蓄電モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の蓄電器の温度ばらつきを低減できる蓄電モジュールの提供を課題とする。
【解決手段】上記課題は、複数の蓄電器（電池セル３０）を筐体１０１に収納して、複数の蓄電器を蓄電器の厚み方向に配列し、複数の蓄電器の蓄電器配列方向の両側に断熱板４０を配置し、複数の蓄電器のそれぞれの蓄電器配列方向の両側に放熱板１０４を配置し、放熱板１０４のそれぞれに対応して設けられた筐体１０１の突合部材２１０，２１１を、蓄電器配列方向に対向する部材に突き合わせ、これによって、放熱板１０４を、蓄電器を蓄電器配列方向に押圧するように作用させ、この状態を保持する、ことにより解決できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の蓄電器を備えた蓄電モジュール及びその製造方法に関する。

技術分野に関する背景技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。

特許文献１には、複数の単電池と、単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくとも一端に開口部を有するケースと、ケースの開口部に固定され、積層された単電池をその積層方向に押圧する蓋部材と、積層された単電池のケースの開口部と反対側の端に位置する単電池とケースとの間に設けられた底部材と、単電池の間に設けられ、かつケースと接触する第１のトレイと、蓋部材と単電池との間設けられ、かつケースと接触する第２のトレイと、底部材と単電池の間に設けられ、かつケースと接触する第３のトレイとを備え、蓋部材及び底部材を、第１のトレイ、第２のトレイ及び第３のトレイのいずれよりも小さい熱伝導率を有する材料で構成する技術が開示されている。

特開２００６−３３９０３２号公報

近年、電動化の普及、災害時などの非常時に対する対応強化、クリーンエネルギーの利用促進などにより、電気エネルギーを利用したシステムの導入が増えている。そのシステムの多くは、電気エネルギーを蓄積できる蓄電装置を電源として備えている。

蓄電装置は、設置されるシステムなどによって数は異なるが、複数の蓄電器を備えている。複数の蓄電器は、充放電時の内部のジュール熱及び化学反応熱によって過充放電電位が変化する。これにより、蓄電装置の充電時には、過充電電位の低い蓄電器によって充電量が制限され、過充電電位の高い蓄電器には十分な容量の電気エネルギーを蓄えることができない。一方、蓄電装置の放電時には、過充電電位の高い蓄電器によって放電量が制限され、過放電電位の低い蓄電器には放電されない電気エネルギーが残る。このように、蓄電装置の充放電できる電気エネルギー量は複数の蓄電器の温度ばらつきによって低下する。

そこで、従来では、背景技術に示すように、複数の蓄電器の積層位置に応じて、各蓄電器に対応する熱伝達路の熱抵抗を変え、各蓄電器からの放熱量を同一とし、複数の蓄電器の温度のばらつきを低減している。

複数の蓄電器の温度のばらつきを低減すれば、蓄電装置の体積容量密度が高くなるので、蓄電装置を搭載したシステムでは動作性能を向上させることができる。例えば移動体の場合は、蓄電装置の一充電あたりの航続距離を延伸させることができる。従って、背景技術よりもさらに複数の蓄電器の温度ばらつきを低減させることができれば、蓄電装置を搭載したシステムの動作性能をさらに向上させることができる。

本願が解決すべき代表課題は、複数の蓄電器の温度ばらつきの低減に優れた蓄電モジュールを提供することにある。

上記代表課題を解決する本願の代表的な解決手段は、複数の蓄電器を筐体に収納して、複数の蓄電器を蓄電器の厚み方向に配列し、複数の蓄電器の蓄電器配列方向の両側に断熱層部を配置し、複数の蓄電器のそれぞれの蓄電器配列方向の両側に板状部材を配置し、板状部材のそれぞれに対応して設けられた筐体の突合部材を、蓄電器配列方向に対向する部材に突き合わせ、これによって、板状部材を、蓄電器を蓄電器配列方向に押圧するように作用させ、この状態を保持することにより、複数の蓄電器のそれぞれを板状部材によって蓄電器配列方向の両側から挟持して固縛したことを特徴とする。

このような解決手段によれば、蓄電器配列方向の両端部に配置された蓄電器の熱は蓄電器配列方向には流れ難くなり、他の蓄電器と同様に、蓄電器配列方向に対して直交する方向に流れ、蓄電器配列方向の両端部に配置された蓄電器の熱が、他の蓄電器の熱よりも多く放熱されることが抑制され、蓄電器配列方向の両端部に配置された蓄電器の熱伝達量と、他の蓄電器の熱伝達量とのばらつきが低減されると共に、複数の蓄電器のそれぞれが、板状部材によって実質的に同じ面圧条件の下で挟持されるので、板状部材との界面の熱抵抗のばらつきが低減され、複数の蓄電器のそれぞれの、対応する板状部材への熱伝達量のばらつきが低減され、背景技術よりも、複数の蓄電器の温度ばらつきを低減することができる。

本願の代表的な解決手段によれば、複数の蓄電器の温度ばらつきの低減に優れた蓄電モジュールを提供することができる。

そして、蓄電モジュールにおける複数の蓄電器の温度ばらつきが低減できれば、蓄電モジュールの体積容量密度を高くすることができ、その蓄電モジュールを用いて構成した蓄電装置を搭載するシステムでは、蓄電装置の大容量化によって動作性能を向上させることができる。

（実施形態１）電池モジュールの構成を示す分解斜視図。 （実施形態１）図１の電池モジュールを構成する筐体の構成を示す斜視図。 （実施形態１）図２の筐体に収容されるラミネート型電池セルの構成を示す斜視図。 （実施形態１）図２の筐体の、電池セル及び断熱材を収容する前の構成を示す断面図。 （実施形態１）図２の筐体の、電池セル及び断熱材を収容した後で、電池セル配列方向に押圧して変形させる前の構成を示す断面図。 （実施形態１）図２の筐体の、電池セル及び断熱材を収容し、電池セル配列方向に押圧して変形させた後の構成を示す断面図。 （実施形態１）図２の筐体の、電池セル及び断熱材を収容し、電池セル配列方向に押圧して変形させ、さらには電池セル配列方向に固定部材によって固定した後の構成を示す断面図。 （実施形態１）図１の電池モジュールを用いて構成したバッテリ装置を備えた電動二輪車の電機駆動システムの構成を示すブロック図。 （実施形態２）電池モジュールの構成を示す断面図。 （実施形態３）電池モジュールの構成を示す断面図。 （実施形態４）電池モジュールの構成を示す拡大断面図。 （実施形態５）電池モジュールの構成を示す断面図。 （実施形態６）角型電池セルを用いた電池モジュールの構成を示す斜視図。 （実施形態６）図１３の電池モジュールを構成する筐体の構成を示す斜視図。 （実施形態７）電池モジュールの構成を示す分解斜視図。 （実施形態８）電池モジュールの構成を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

《発明の適用アプリケーションの概略説明》
以下の実施形態では、本願の発明を、移動体、例えば電動二輪車のバッテリ装置に適用した場合を例に挙げて説明する。

電動二輪車において、バッテリ装置は走行用電源として搭載されている。このため、電動二輪車を走行させる場合（力行時）には、バッテリ装置に充電された電気エネルギーが直流電力として放電される。バッテリ装置から放電された直流電力は、インバータ装置（電力変換装置）によって交流電力に変換された後、モータジェネレータ（回転電機）に供給される。これにより、モータジェネレータがモータとして作動し、電動二輪車を駆動するための電動力（回転動力）が発生する。電動力は動力伝達装置を介して車輪に伝達される。これにより、電動二輪車は走行することができる。

バッテリ装置に充電された電気エネルギーは電動二輪車の走行によって減少する。このため、電動二輪車が減速或いは制動などの回生状態にある場合、車両側から供給された回転動力によってモータジェネレータを発電機として作動させ、バッテリ装置を充電する。モータジェネレータが発電機として作動すると、交流電力が発生する。発生した交流電力は、インバータ装置によって直流電力に変換された後、バッテリ装置に供給される。これにより、バッテリ装置は、回生エネルギーにより得られた電気エネルギーを充電することができる。

電動二輪車には充電器が搭載されている。バッテリ装置はその充電器を用いて充電することができる。充電器は、家庭電源である商用電源、或いは電気ステーションや商業施設に設けられた電気スタンドにハーネス（電力供給ケーブル）を介して電気的に接続することができる。家庭電源である商用電源、或いは電気ステーションや商業施設に設けられた電気スタンドから単相若しくは三相交流電力が充電器に入力されると、充電器は、その入力した電力を、電圧が制御された所定の直流電力に変換し、バッテリ装置に供給する。これにより、バッテリ装置は、外部電源より得られた電気エネルギーを充電することができる。

電動二輪車において、バッテリ装置は、ライトなどの電装品の駆動電源としても用いられている。このため、電動二輪車にはＤＣ−ＤＣコンバータなどの電力変換装置が設けられている。ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電力変換装置は、バッテリ装置から放電された直流電力を所定の電圧の直流電力に変換（昇降圧）し、電装品に供給する。これにより、ライトなどの電装品は、バッテリ装置から供給された電気エネルギーによって駆動することができる。

《発明の他の適用アプリケーション》
以下の実施形態の構成は、他の移動体のバッテリ装置にも適用できる。

他の移動体としては、乗用車、ハイブリッド電車などの鉄道車両、ハイブリッドトラックなどの貨物自動車、ハイブリッドバスなどの乗合自動車、建設機械やフォークリフトトラックなどの産業用車両、電動福祉機器などがある。

乗用車としては、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源（原動機）として備えると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力をバッテリ装置に充電するための充電器を搭載したプラグインハイブリッド電気自動車、エンジンと電動機とを車両の駆動源として備えると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力をバッテリ装置に充電するための充電器を持たない（車両の減速時の回生によって得られた電力及び／又は原動機によって駆動される発電機から得られた電力によりバッテリ装置を充電する）ハイブリッド電気自動車、車両の駆動源としてエンジンを持たない（電動力を発生する電動機を車両の唯一の駆動源とする）とすると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力をバッテリ装置に充電するための充電器を搭載した純粋な電気自動車などがある。

それらの移動体には、電動二輪車と同様に、バッテリ装置を電源として電動力を発生するモータ（移動体側から動力の供給を受けて電力を発生する場合にはジェネレータを兼ねる）と、バッテリ装置とモータとの間の電力を制御するインバータ装置を搭載している。また、それらの移動体には、原動機によって駆動されて電力を発生する発電機が搭載され、その発電機によってバッテリ装置が充電される場合もある。

また、以下の実施形態の構成は、通信設備などの無停電用電源（バックアップ用電源）として設置される定置用バッテリ装置にも適用できる。

さらに、以下の実施形態の構成は、需要家に配置され、夜間電力を貯蔵し、この貯蔵された電力を昼間に放出して電力負荷の平準化を図る電力貯蔵システムや、風力発電システムや太陽光発電システムなどと共に発電ファームに設置され、発電システムの出力変動の抑制を図る電力貯蔵システムなどとして設置される定置用バッテリ装置にも適用できる。

《バッテリ装置の概略構成》
バッテリ装置は、システムの出力電圧や規模によって構成は異なるが、基本的には、複数の蓄電器がスタックされた蓄電モジュールを一つ或いは複数備え、複数の蓄電器の電気化学的作用や電荷蓄積構造によって電気エネルギーを蓄積（充電）及び放出（放電）する蓄電装置である。複数の蓄電器は、システムに要求される出力電圧、蓄電容量などの仕様に応じて、電気的に直列或いは並列若しくは直並列に接続されて使用される。

以下の実施形態では、蓄電器として、リチウムイオン二次電池を用いた場合を例に挙げて説明する。

リチウムイオン二次電池（セル）は、金属製電槽内に電解液（非水系溶媒）と共に収納された発電（蓄電）要素体の電気化学的反応によって電気エネルギーを充放電する蓄電器であり、円筒型、角型、ラミネート型がある。

蓄電器としては、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池を用いても構わない。

また、蓄電器としては、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなど、静電容量により電気エネルギーを充放電する容量性受動素子を用いても構わない。

《適用アプリケーションにおける代表的な技術課題》
電動二輪車は、自動車よりもバッテリ装置を搭載する空間が限られている。このようなことから、電動二輪車に搭載されるバッテリ装置では、リチウムイオン二次電池として角型或いはラミネート型のリチウムイオン二次電池を採用し、要求される出力、容量に応じて用意した複数の角型或いはラミネート型のリチウムイオン二次電池を機械的に一体化して、すなわち角型或いはラミネート型のリチウムイオン二次電池の厚み方向に積層し固縛した電池モジュールとして搭載することにより、実装密度を上げることがなされている。また、電動二輪車には、バッテリ装置の一充電あたりの航続距離の延伸化が求められており、大容量のバッテリ装置が必要とされている。

このように、電動二輪車に搭載されるバッテリ装置には、限られた狭い車両空間に搭載できることと大容量化が求められている。この要求を達成するためには、バッテリ装置を構成する電池モジュールを高体積容量密度化すればよい。

しかし、電池モジュールでは、使用するリチウムイオン二次電池は充放電時の内部のジュール熱および化学反応熱によって温度変化が生じ、過放電電位や過充電電位が変わる。このため、複数のリチウムイオン二次電池が異なった温度状態にあると、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれが異なった過放電電位及び過充電電位を有することになる。この結果、充電時には、過充電電位が低いリチウムイオン二次電池によって充電量が制限され、このリチウムイオン二次電池よりも過充電電位が高いリチウムイオン二次電池には十分な容量の電力を蓄えることができなくなる。また、放電時には、過放電電位が高いリチウムイオン二次電池によって放電量が制限され、このリチウムイオン二次電池よりも過放電電位が低いリチウムイオン二次電池には出力されない電力が残存してしまう。すなわち複数のリチウムイオン二次電池の温度が異なると、バッテリ装置の電力備蓄の絶対量が低下すると共に、バッテリ装置から取り出せる電力量が低下する。

従って、電池モジュールの高体積容量密度化を図るためには、複数のリチウムイオン二次電池の温度を均一化することが重要である。

《技術課題を解決する代表的な手段》
複数のリチウムイオン二次電池の温度を均一化するためには、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれからの熱が、同じ条件の下、すなわち同じ仕様の（構成部材の厚さ、長さ、形状、熱抵抗などにばらつきが無い或いはばらつきがゼロに近い）経路の下、熱容量にばらつきが無い（等しい）或いはばらつきがゼロに近い状態で伝達され、電池モジュールの外部に放出される必要がある。また、複数のリチウムイオン二次電池同士が互いに熱を授受できる必要がある。

それらを実現するためには、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれからの熱が、積層された複数のリチウムイオン二次電池の積層方向と直交する方向に伝達されるように、電池モジュールを構成することが考えられる。

その電池モジュールを構成するにあたっては、
（１）積層されたリチウムイオン電池の間に放熱板を介在させ、しかも放熱板とリチウムイオン二次電池との間の熱抵抗を小さくする、
（２）積層された複数のリチウムイオン二次電池の積層方向両端のリチウムイオン二次電池が積層方向に熱伝熱しないように、積層方向における熱抵抗を大きくする、
（３）電池モジュールにおける熱伝達路の熱抵抗を小さくする、
など、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれから熱を伝達するための経路の形成、電池モジュールにおける熱抵抗の制御と低減が必要である。

そこで、以下の実施形態では、複数のリチウムイオン二次電池を筐体に収納して、複数のリチウムイオン二次電池をリチウムイオン二次電池の厚み方向に配列し、複数のリチウムイオン二次電池のリチウムイオン電池配列方向の両側に断熱層部を配置し、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれのリチウムイオン二次電池配列方向の両側に放熱板を配置し、放熱板のそれぞれに対応して設けられた筐体の突合部材を、リチウムイオン二次電池配列方向に対向する部材に突き合わせ、これによって、放熱板を、リチウムイオン二次電池をリチウムイオン二次電池配列方向に押圧するように作用させ、この状態を保持している。

《解決手段による代表的な作用効果》
以下の実施形態によれば、以上の解決手段により、リチウムイオン二次電池配列方向の両端部に配置されたリチウムイオン二次電池の熱はリチウムイオン二次電池配列方向には流れ難くなり、他のリチウムイオン二次電池と同様に、リチウムイオン二次電池配列方向に対して直交する方向に流れ、リチウムイオン二次電池配列方向の両端部に配置されたリチウムイオン二次電池の熱が、他のリチウムイオン二次電池の熱よりも多く放熱されることが抑制され、リチウムイオン二次電池配列方向の両端部に配置されたリチウムイオン二次電池の熱伝達量と、他のリチウムイオン二次電池の熱伝達量とのばらつきが低減されると共に、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれが、放熱板によって実質的に同じ面圧条件の下で挟持されるので、放熱板との界面の熱抵抗のばらつきが低減され、複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれの、対応する放熱板への熱伝達量のばらつきが低減され、複数のリチウムイオン二次電池の温度ばらつきを低減することができる。

そして、電池モジュールにおける複数のリチウムイオン二次電池の温度ばらつきが低減できれば、電池モジュールの体積容量密度を高くすることができ、その電池モジュールを用いて構成したバッテリ装置を搭載する電動二輪車では、バッテリ装置の大容量化によって、バッテリ装置の一満充電による航続距離を延ばすことができる。

《その他の手段と作用効果》
また、以下の実施形態では、複数の突合部材を、それぞれ、対応する放熱板に一体に形成している、或いは、複数の突合部材を、それぞれ、対応する放熱板とは別体に形成し、リチウムイオン二次電池配列方向に、対応する放熱板と突き合わせ、対応する放熱板に加圧接触している。これにより、以下の実施形態によれば、複数の突合部材のそれぞれと、対応する放熱板（筐体側面）との間の熱抵抗を低減することができる。

さらに、以下の実施形態では、複数の突合部材を、それぞれ、リチウムイオン二次電池配列方向に最も近接する他の突合部材と可撓部材を介して連結し、複数の可撓部材を、それぞれ、連結する突合部材と一体に形成している。これにより、以下の実施形態によれば、筐体内の熱抵抗を低減することができる。

以下、図面を用いて、各実施形態を具体的に説明する。

〔実施形態１〕
第１実施形態を図１乃至図８に基づいて説明する。

まず、図８を用いて、バッテリ装置１１００を含む電動二輪車１０００の駆動システムの構成について説明する。

図８は、電動二輪車１０００の駆動システムの構成及びその一部を構成する電動駆動装置の各コンポーネントの電気的な接続構成を示す。

尚、図８において、太い実線は強電系を示し、細い実線は弱電系を示す。

《電動二輪車の駆動システムの構成》
電動二輪車の駆動システム１０００は、モータジェネレータ１２００を駆動輪１００１の内周部（ホイール部分）に内臓し、モータジェネレータ１２００の回転動力を直接、駆動輪１００１に伝達して、駆動輪１００１を駆動する、いわゆるインホイール方式を採用した駆動システムになっている。駆動輪１００１は車体のリア側の車輪である。駆動輪１００１の内周にはモータジェネレータ１２００の外周が嵌め込まれている。

尚、駆動輪１００１は車体のフロント側の車輪であっても構わない。

また、電動二輪車の駆動システム１０００としては、モータジェネレータ１２００の回転動力を、チェーンなどの動力伝達部材を介して駆動輪の車軸に伝達し、駆動輪を駆動する方式を採用した駆動システムや、駆動輪の車軸と、駆動輪に対して並置したモータジェネレータの回転軸とが同軸となるように直結して、モータジェネレータの回転動力を駆動輪に伝達し、駆動輪を駆動する方式を採用した駆動システムを用いても構わない。

《モータジェネレータの構成》
モータジェネレータ１２００は、電機子巻線１２１１を備えた電機子（固定子）１２１０と、電機子１２１０の外周側に空隙を介して対向配置され、界磁磁束を発生させるための複数の永久磁石１２２１を備えた界磁（回転子）１２２０とを有するアウタロータ型の回転電機（永久磁石界磁型三相交流同期機）であり、電動二輪車の走行時にはモータとして機能し、電動二輪車の回生時にはジェネレータとして機能する。

尚、モータジェネレータ１２００としては、巻線界磁型三相交流同期機（界磁鉄心に界磁巻線を装着した界磁を備えたもの）や、三相交流誘導機（界磁鉄心に短絡された複数の導体バーを装着した界磁を備えたもの）を用いても構わない。

《インバータ装置の構成》
モータジェネレータ１２００の駆動は、電機子１２１０とバッテリ装置１１００との間の電力がインバータ装置１３００によって制御されることにより制御される。すなわちインバータ装置１３００はモータジェネレータ１２００の制御装置である。

インバータ装置１３００は、スイッチング半導体素子のスイッチング動作によって電力を直流から交流に、交流から直流に変換する電力変換装置であり、電力変換の主回路を構成するパワーモジュール１３１０を備えている。パワーモジュール１３１０は、二つの（上アーム及び下アームの）スイッチング半導体素子を電気的に直列に接続し直列回路（一相分のアーム）が三相分、電気的に並列に接続（三相ブリッジ接続）されて電力変換回路が構成されるように、六つのスイッチング半導体素子を基板上に実装し、アルミワイヤなどの接続導体によって電気的に接続した構造体である。

スイッチング半導体素子としては金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いている。ここで、電力変換回路をＭＯＳＦＥＴによって構成する場合、ドレイン電極とソース電極との間には寄生ダイオードが存在するので、別途、それらの間にダイオード素子を実装する必要がない。一方、電力変換回路をＩＧＢＴによって構成する場合、コレクタ電極とエミッタ電極との間にはダイオード素子が存在していないので、別途、それらの間にダイオード素子を電気的に逆並列に接続する必要がある。

各上アームの下アーム接続側とは反対側（ＩＧＢＴの場合、コレクタ電極側）はパワーモジュール１３１０の直流側から外部に導出され、バッテリ装置１１００の正極側に電気的に接続されている。各下アームの上アーム接続側とは反対側（ＩＧＢＴの場合、エミッタ電極側）はパワーモジュール１３１０の直流側から外部に導出され、バッテリ装置１１００の負極側に電気的に接続されている。各アームの中点、すなわち上アームの下アーム接続側（ＩＧＢＴの場合、上アームのエミッタ電極側）と下アームの上アーム接続側（ＩＧＢＴの場合、下アームのコレクタ電極側）との接続点はパワーモジュール１３１０の交流側から外部に導出され、電機子巻線１２１１の対応する相の巻線に電気的に接続されている。

パワーモジュール１３１０に実装されたスイッチング半導体素子は、駆動回路１３３０から出力された駆動信号によって駆動されている。駆動回路１３３０は、モータ制御装置１３４０から出力されたスイッチング指令信号に基づいて、各スイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成し、その駆動信号を各スイッチング半導体素子に供給している。

モータ制御装置１３４０は、車両制御装置１００２から出力されたモータトルク指令信号に基づいて、各スイッチング半導体素子に対するスイッチング指令信号を生成し、そのスイッチング指令信号を駆動回路１３３０に出力している。

パワーモジュール１３１０の直流側には電解コンデンサ１３２０が電気的に並列に接続されている。電解コンデンサ１３２０は、スイッチング半導体素子の高速スイッチング動作に起因して生じる電圧変動を抑制する平滑用コンデンサとして、設けられている。

車両制御装置１００２は、運転者からのトルク要求、車両の速度など、車両の運転状態を示す複数の状態パラメータに基づいて、モータ制御装置１３４０に対するモータトルク指令信号を生成し、そのトルク指令信号をモータ制御装置１３４０に出力している。

《バッテリ装置の構成》
バッテリ装置１１００は、ジャンクションボックス１４００を介してインバータ装置１３００及び充電器１５００に電気的に接続され、インバータ装置１３００によって充放電が、また、充電器１５００によって充電が制御される蓄電装置であり、主要なコンポーネントとして、電池モジュール１１１０及び制御装置を備え、最大で約１００ボルトの電圧を出力することができる、モータジェネレータ１２００の駆動用電源を構成している。

電池モジュール１１１０及び制御装置は、座席の下或いは後輪と前輪（操舵）との間に、インバータ装置１３００及び充電器１５００などと共に設置されている。

《電池モジュールの構成》
電池モジュール１１１０は、電気エネルギーの蓄積及び放出（直流電力の充放電）が可能な複数のリチウムイオン二次電池セル３０（以下、単に「電池セル３０」と記述する）を集積し、電気的に接続した集合構造体であり、組電池或いは電池パックとも呼ばれている。本実施形態では、９６個の電池セル３０を備えている。電池セル３０は電池モジュール１１１０における最小の構成単位であり、単電池とも呼ばれている。電池セル３０の公称出力電圧は３.０〜４.２ボルト（平均公称出力電圧が３.６ボルト）である。

本実施形態では、２４個の電池セル３０が電気的に直列に接続されてなる接続体を４組、電気的に並列に接続することにより電池モジュール１１１０を構成している。具体的には、図１乃至図７を用いて後述するように、電池セル３０を６個ずつ筐体１０１により固縛して、電池モジュール１１１０よりも電池セル３０の数が少ない単位の電池モジュール１００を１６個、構成し、この電池モジュール１００を４個ずつ電気的に直列に接続し、電池モジュール１００を４個ずつ電気的に直列に接続した４組の接続体を電気的に並列に接続している。すなわち電池モジュール１１１０は、１６個の電池モジュール１００が４直４並列になるように電気的に接続されることにより構成されている。

尚、電池モジュール１１１０と、これよりも電池セル３０の数が少ない単位の電池モジュール１００との区別は符号によってなされているが、本願では、その区別をより明確にするために、電池モジュール１００を、サブ電池モジュール、或いは電池ブロック、又は電池ユニットというように、言い換える場合がある。

電池モジュール１１１０には、予め選定した電池セル３０或いは電池モジュール１００又はその両方の温度を計測するための温度センサが取り付けられている。温度センサからの計測情報は制御装置に入力され、電池モジュール１１１０の管理や制御に用いられる。

《制御装置の構成》
制御装置は、複数の電子回路部品から構成され、電池モジュール１１１０の状態を管理及び制御する電子制御装置である。

機能上、制御装置は、２つの階層に分かれて構成されており、バッテリ装置１１００内において上位（親）に相当するバッテリ制御装置１１３０と、バッテリ制御装置１１３０に対して下位（子）に相当するセル制御装置１１２０とを備えている。

バッテリ制御装置１１３０及びセル制御装置１１２０は、お互いに電気信号の授受ができるように通信回路によって接続されている。バッテリ制御装置１１３０及びセル制御装置１１２０は動作電源が異なり、お互いに基準電位が異なっている。すなわちセル制御装置１１２０は、接地に対して浮動状態にある電池モジュール１１１０を電源としているのに対して、バッテリ制御装置１１３０は、接地された補機電源（例えば１４ボルト系電源）を電源としている。このため、バッテリ制御装置１１３０とセル制御装置１１２０との間の通信線（信号伝送路）の途中に絶縁素子１１４０を設け、絶縁素子１１４０の一方側の通信線（信号伝送路）と絶縁素子１１４０の他方側の通信線（信号伝送路）との間を電気的に絶縁している。これにより、バッテリ制御装置１１３０とセル制御装置１１２０との間において、基準電位の異なる電気信号により信号伝送が可能になる。

絶縁素子１１４０としてはフォトカプラを用いている。フォトカプラは、発光部と受光部とを備え、電気信号を発光部において光信号に変換して受光部に伝送し、受光部において光信号を電気信号に変換して出力する光学素子である。

《セル制御装置の構成》
セル制御装置１１２０は、バッテリ制御装置１１３０から出力された指令信号に基づいて、バッテリ制御装置１１３０の手足となって動作し、各電池セル３０のそれぞれの状態を管理及び制御する複数のセルコントロール集積回路（以下、「セルコンＩＣ（Integrated Circuit）」という）を備えている。複数のセルコンＩＣは、各電池モジュール１００に対応して設けられており、他の構成部品、例えばノイズ除去用或いは保護用の回路素子や絶縁素子１１４０と共に回路基板に実装されて、対応する電池モジュール１００に搭載されている。本実施形態では、電池モジュール１００の個数に対応して１６個のセルコンＩＣを備えている。

各セルコンＩＣは、対応する電池モジュール１００を構成する各電池セル３０の電圧を検出し、その電圧値をバッテリ制御装置１１３０に信号伝送している。

また、各セルコンＩＣは、バッテリ制御装置１１３０から信号伝送された、充電状態の調整に関する指令信号に基づいて、対応する電池モジュール１００を構成する各電池セル３０のうち、充電状態の調整が必要な電池セル３０について、対応して設けられたバイパス回路を動作させ、充電状態の調整が必要な電池セル３０の充電状態を調整している。

バイパス回路は、セルコンＩＣの外部に外付けされた放電抵抗と、セルコンＩＣに内蔵或いは外部に外付けされたスイッチング半導体素子とを電気的に直列に接続した直列回路であり、各電池セル３０に対応して設けられ、スイッチング半導体素子がオンすると、放電抵抗が電池セル３０に電気的に接続されて電池セル３０を放電させる。

さらに、各セルコンＩＣは、異常診断回路を備え、電池セル３０の異常、セルコンＩＣの内部回路の異常を診断している。電池セル３０の異常診断は、電圧検出によって計測された電池セル３０の電圧と過放電閾値及び過充電閾値とを比較し、端子電圧が過放電閾値を下回った場合には過放電、端子電圧が過充電閾値を上回った場合には過充電と診断するものである。セルコンＩＣの内部回路の異常診断は、電池セル３０の電圧検出回路に異常があるか否か、バイパス回路を構成するスイッチング半導体素子に異常があるか否か、セルコンＩＣの内部温度が許容温度以上であるか否かなどを診断するものである。

《バッテリ制御装置の構成》
バッテリ制御装置１１３０は、演算処理装置であるマイクロコントローラ、電池モジュール１１１０の入出力電圧を計測する電圧センサ、電池モジュール１１１０の入出力電流を計測する電流センサなどを備えている。

マイクロコントローラは、セル制御装置１１２０から信号伝送された情報（各電池セル３０の電圧値）、電圧センサ、電流センサ、温度センサを含む複数のセンサから入力された計測情報を含む複数の情報を入力し、予め記憶装置に記憶された電池セル３０の特性情報を含む複数の記憶情報、入力情報を含む複数の情報に基づいて、電池モジュール１１１０の状態（例えば電池モジュール１１１０の充電状態「以下、ＳＯＣ（State Of Charge）という」及び劣化状態「以下、ＳＯＨ（State Of Health）という」など）を推定するための演算、電池モジュール１１１０のＳＯＣを調整するための演算、及び電池モジュール１１１０の充放電を制御するための演算を含む複数の演算を実行し、それらの演算の結果に基づいて、セル制御装置１１２０に対する指令信号、電池モジュール１１１０の充放電を制御するための許容充放電量に関する信号、電池モジュール１１１０のＳＯＣに関する信号、及び電池モジュール１１１０のＳＯＨに関する信号を含む複数の信号を生成して出力している。

マイクロコントローラから出力された信号のうち、許容充放量（許容充放電電流又は許容充放電電力）に関する信号、ＳＯＣに関する信号、及びＳＯＨに関する信号は、車両制御装置１００２又はモータ制御装置１３４０に対して信号伝送される。そのうち、許容充放電量に関する信号は、許容充放電量の範囲においてバッテリ装置１１００が充放電され、車両制御装置１００２から出力されたトルク指令信号に基づく三相交流電力がパワーモジュール１３１０からモータジェネレータ１２００に供給されるように、また、車両制御装置１００２から出力されたトルク指令信号に基づいて、モータジェネレータ１２００から出力された三相交流電力がパワーモジュール１３１０により直流電力に変換されてバッテリ装置１１００に供給されるように、モータ制御装置１３４０に入力される。モータ制御装置１３４０は、許容充放電量に関する信号及び車両制御装置１００２から出力されたトルク指令信号に基づいて、パワーモジュール１３１０のスイッチング半導体素子のオンオフが制御されるように、駆動回路１３３０にスイッチング指令信号を出力する。

また、マイクロコントローラからセル制御装置１１２０に対して信号伝送される指令信号は、各電池セル３０の充電状態を調整するための信号であり、充電状態調整対象の電池セル３０に対応するセルコンＩＣに信号伝送される。マイクロコントローラからセル制御装置１１２０に対して信号伝送される指令信号としては、各サブ電池モジュール１００を構成する各電池セル３０の電圧値を要求するための信号、各セルコンＩＣに異常診断を行わせるための信号、各セルコンＩＣで行われた異常診断結果を要求するための信号、各セルコンＩＣをウェークアップさせるための信号、各セルコンＩＣをスリープさせるための信号を含む複数の信号がある。

マイクロコントローラは異常診断回路を備え、マクロコントローラの内部回路の異常や、セル制御装置１１２０から信号伝送された情報（例えば電圧値）に基づき、セルコンＩＣと電池セル３０とを電気的に接続する接続線の断線を診断している。

バッテリ制御装置１１３０はリーク検出装置を備え、電池モジュール１１１０を含むインバータ装置１１３０までの強電系統のいずれかの箇所が接地し、電池モジュール１１１０から電流がリークしているか否かを診断している。

《充電器の構成》
バッテリ装置１１００は、家庭の商用電源１５６０或いは電気スタンドの給電装置から、電動二輪車に搭載された充電器１５００を介して充電することができる。この場合、充電器１５００の外部電源接続端子に電気的に接続された電源ケーブルの先端の電源プラグ１５５０を商用電源１５６０側のコンセント１５７０に差し込み、或いは電気スタンドの給電装置から延びる電源ケーブルを充電器１５００の外部電源接続端子に接続し、充電器１５００と商用電源１５６０或いは電気スタンドの給電装置とを電気的に接続する。これにより、単相或いは三相の交流電力が商用電源１５６０或いは電気スタンドの給電装置から充電器１５００に供給される。充電器１５００は、供給された交流電力を直流電力に変換し、かつバッテリ装置１１００の充電電圧に調整した後、バッテリ装置１１００に供給する。これにより、バッテリ装置１１００を充電することができる。

尚、本実施形態では、家庭の商用電源１５６０と充電器１５００とを電気的に接続し、バッテリ装置１１００を充電する場合を例に挙げて説明するが、電気スタンドの給電装置からの充電も基本的には家庭の商用電源１５６０からの充電と同じように行われる。但し、家庭の商用電源１５６０からの充電と電気スタンドの給電装置からの充電とでは、充電器１５００に供給される電流容量及び充電時間が異なり、電気スタンドの給電装置からの充電の方が、家庭の商用電源１５６０からの充電よりも電流容量が大きく、かつ充電時間が速い、すなわち急速充電ができる。

充電器１５００は、家庭の商用電源１５６０から供給された交流電力を直流電力に変換すると共に、この変換された直流電力をバッテリ装置１１００の充電電圧に昇圧してバッテリ装置１１００に供給する電力変換装置であり、交直変換回路１５１０、昇圧回路１５２０、駆動回路１５３０及び充電制御装置１５４０を主な構成機器として備えている。

交直変換回路１５１０は、外部電源から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換回路であり、例えば複数のダイオード素子のブリッジ接続により構成され、外部電源から供給された交流電力を直流電力に整流するために設けられた整流回路、及び整流回路の直流側に電気的に接続され、整流回路の出力の力率を改善するために設けられた力率改善回路を備えている。交流電力を直流電力に変換する回路としては、ダイオード素子が逆並列に接続された複数のスイッチング半導体素子のブリッジ接続により構成された回路を用いても構わない。

昇圧回路１５２０は、交直変換回路１５１０（力率改善回路）から出力された直流電力をバッテリ装置１１００の充電電圧まで昇圧するための電力変換回路であり、例えば絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータにより構成されている。絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータは、変圧器、変圧器の一次側巻線に電気的に接続されると共に、複数のスイッチング半導体素子のブリッジ接続により構成され、交直変換回路５１０から出力された直流電力を交流電力に変換して変圧器の一次側巻線に入力する変換回路、変圧器の二次側巻線に電気的に接続されると共に、複数のダイオード素子のブリッジ接続により構成され、変圧器の二次側巻線に発生した交流電力を直流電力に整流する整流回路、整流回路の出力側（直流側）の正極側に電気的に直列に接続された平滑リアクトル、整流回路の出力側（直流側）の正負極間に電気的に並列に接続された平滑コンデンサから構成されている。

充電制御装置１５４０は、充電器１５００によるバッテリ装置１１００の充電終始や、充電時に充電器１５００からバッテリ装置１１００に供給される電力、電圧、電流などを制御するために、車両制御装置１００２から出力された信号や、バッテリ制御装置１１３０から出力された信号を受けて、昇圧回路１５２０の複数のスイッチング半導体素子に対するスイッチング指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号）を生成し、駆動回路１５３０に出力する電子回路装置であり、マイクロコンピュータなどの演算処理装置を含む複数の電子部品が回路基板に実装されることにより構成されている。

充電制御装置１５４０は、車両制御装置１００２から出力された指令信号を受けて、充電器１５００の動作を制御する。車両制御装置１００２から出力される指令信号としては、充電を開始するための指令信号及び充電を終了するための指令信号がある。充電を開始するための指令信号は、充電器１５００の入力側の電圧を監視し、充電器１５００と外部電源の両者が電気的に接続されて充電器１５００の入力側に電圧が印加され、充電開始状態になったと判断した場合に出力される。一方、充電を終了するための指令信号は、バッテリ制御装１置１３０から出力された信号に基づいてバッテリ装置１１００が満充電状態になったと判断した場合に出力される。

バッテリ制御装置１１３０から出力された信号は、バッテリ制御装置１１３０によって演算された、電池モジュール１１１０の許容充電量である。

尚、本実施形態では、充電を開始するための指令信号及び充電を終了するための指令信号を車両制御装置８から出力する場合を例に挙げて説明したが、モータ制御装置１３４０或いはバッテリ装置１１００から出力しても構わない。

また、バッテリ装置１１００の制御装置と協調して充電制御装置１５４０が自ら車両制御装置１００２と同様の判断を行い、充電の開始、終了を制御しても構わない。

駆動回路１５３０は、充電制御装置１５４０から出力されたトルク指令信号を受けて、昇圧回路１５２０の複数のスイッチング半導体素子に対する駆動信号を発生し、複数のスイッチング半導体素子のゲート電極に出力する電子回路装置であり、スイッチング半導体素子や増幅器などの複数の電子部品が回路基板に実装されることにより構成されている。

尚、交直変換回路１５１０がスイッチング半導体素子によって構成されている場合には、充電制御装置１５４０から、交直変換回路１５１０のスイッチング半導体素子に対するスイッチング指令信号が駆動回路１５３０に出力され、駆動回路１５３０から、交直変換回路１５１０のスイッチング半導体素子に対する駆動信号が交直変換回路１５１０のスイッチング半導体素子のゲート電極に出力され、交直変換回路１５１０のスイッチング半導体素子のスイッチングが制御される。

《リレーの構成》
ジャンクションボックス１４１０の内部には第１及び第２正極側リレー１４１０，１４３０及び第１及び第２負極側リレー１４２０，１４４０が収納されている。

第１正極側リレー１４１０はパワーモジュール１３１０の直流正極側と電池モジュール１１１０の正極側との間の電気的な接続を制御するためのスイッチである。第１負極側リレー１４２０はパワーモジュール１３１０の直流負極側と電池モジュール１１１０の負極側との間の電気的な接続を制御するためのスイッチである。第２正極側リレー１４３０は昇圧回路１５２０の直流正極側と電池モジュール１１１０の正極側との間の電気的な接続を制御するためのスイッチである。第２負極側リレー１４４０は昇圧回路１５００の直流負極側と電池モジュール１１１０の負極側との間の電気的な接続を制御するためのスイッチである。

第１正極側リレー１４１０及び第１負極側リレー１４２０は、バッテリ装置１１００とモータジェネレータ１２００との間において電力を授受する場合に投入され、電動二輪車のイグニションキースイッチが開放された場合、駆動システムに異常が発生した場合及び充電器１５００によってバッテリ装置１１００を充電する場合に開放される。第２正極側リレー１４３０及び第２負極側リレー１４４０は、充電器１５００によってバッテリ装置１１００を充電する場合に投入され、充電器１５００によるバッテリ装置１１００の充電が終了した場合及び充電器１５００或いはバッテリ装置１１００に異常が発生した場合に開放される。

第１正極側リレー１４１０及び第１負極側リレー１４２０の開閉は、車両制御装置１００２から出力された開閉指令信号によって制御されている。第１正極側リレー１４１０及び第１負極側リレー１４２０の開閉は、他の制御装置、例えばモータ制御装置１３４０或いはバッテリ制御装置１１３０により制御しても構わない。第２正極側リレー１４３０及び第２負極側リレー１４４０の開閉は、充電制御装置１５４０から出力される開閉指令信号によって制御されている。第２正極側リレー１４３０及び第２負極側リレー１４４０の開閉は、他の制御装置、例えば車両制御装置１００２或いはバッテリ制御装置１１３０により制御しても構わない。

《バッテリ装置と補機との関係》
電動二輪車には照明装置などの補機が設けられている。通常、二輪車に設けられた補機は、公称出力電圧１２ボルトの低電圧バッテリ装置から出力された直流電力によって駆動される。しかし、電動二輪車では、バッテリ装置１１００を搭載しており、バッテリ装置１１００とは別に低電圧バッテリ装置の搭載スペースを確保することが難しい。このため、電動二輪車では、補機の動作電源としてバッテリ装置１１００を用いている。しかも、電動二輪車の補機の電源仕様が、公称出力電圧１２ボルトの低電圧バッテリ装置を用いたときの電源仕様と同じであることから、電動二輪車では、電池モジュール１１１０と補機との間に、直流電力を、所定の電圧に昇降圧された直流電力に変換するための電力変換装置であるＤＣ−ＤＣコンバータを電気的に接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータによって、バッテリ装置１１００から供給された高電圧の直流電力を、低電圧の直流電力に降圧変換し、この変換された直流電力を補機に供給して、補機を動作させている。

《駆動システムの動作》
モータジェネレータ１２００がモータとして機能する場合、すなわち電動二輪車の走行時には、バッテリ装置１１００に蓄積された電気エネルギーがインバータ装置１３００を介して電機子巻線１２１１に供給される。これにより、モータジェネレータ１２００は電機子１２１０と界磁１２２０との間の磁気的作用により回転動力（機械エネルギー）を発生する。モータジェネレータ１２００が発生した回転動力は駆動輪１００１に直接伝達され、駆動輪１００１を駆動する。これにより、電動二輪車は電動力によって走行することができる。

モータジェネレータ２００がジェネレータとして機能する場合、すなわち電動二輪車の回生時には、駆動輪１００１から伝達された機械エネルギー（回転動力）がモータジェネレータ１２００に伝達され、モータジェネレータ１２００が駆動される。このように、モータジェネレータ１２００が駆動されると、電機子巻線１２１１には電機子１２１０と界磁１２２０との間の磁気的作用により電圧が誘起される。これにより、モータジェネレータ１２００は三相交流電力を発生する。モータジェネレータ１２００が発生した三相交流電力はインバータ装置１３００によって直流電力に変換された後、バッテリ装置１１００に供給される。これにより、バッテリ装置１１００を充電することができる。

《電池モジュールの詳細構成》
次に、図１乃至図７を用いて、電池モジュール１００の構成について詳細に説明する。

図１は、電池モジュール１００の構成を示す。図２，図４は、電池モジュール１００を構成する筐体１０１の構成を示す。図３は、筐体１０１に収容され、固縛される電池セル３０の外観構成を示す。図５は、筐体１０１に電池セル３０及び断熱板４０を収容した後で、筐体１０１を電池セル配列方向に押圧して変形させる前の電池モジュール１００の構成を示す。図６は、筐体１０１に電池セル３０及び断熱板４０を収容し、筐体１０１を電池セル配列方向に押圧して変形させた後の電池モジュール１００の構成を示す。図７は、筐体１０１に電池セル３０及び断熱板４０を収容し、筐体１０１に電池セル配列方向に押圧して変形させ、さらには筐体１０１を電池セル配列方向に固定部材２０１によって固定した後の電池モジュールの構成を示す。

《電池モジュールの全体構造》
図１に示すように、電池モジュール１００は、主要な構成として、筐体１０１と、６個の電池セル３０と、２個の断熱板４０と、４個の固定部材２０１と、８個のボルト２０２と、キャップ２２０，２２１とを備えている。

筐体１０１には、６個の電池セル３０と、２個の断熱板４０とが積層されるように挿入され収容されている。電池セル３０及び断熱板４０は筐体１０１によって固縛され、保持されている。筐体１０１の４箇所には固定部材２０１がボルト２０２によって螺子締結されており、電池セル３０と断熱板４０との積層方向両側から筐体１０１を固定している。筐体１０１の電池セル３０及び断熱板４０の挿入方向両端部はキャップ２２０，２２１によって覆われている。

《筐体の構成》
図２及び図４に示すように、筐体１０１は、Ａ６０００系（マグネシウム−シリコン系）アルミニウム合金製の金属部材から、後述する押出し加工により製作した構造体であり、外形が略直方体形状を呈した６面体である。

ここで、本実施形態では、筐体１０１を構成する６面のうち、面積が最も大きい矩形状の面を主面と呼び、２つの主面が対向する方向を高さ方向と定義する。また、本実施形態では、矩形形状の主面の長辺が平行に延びる方向（短辺の対向方向）を長手方向、短辺が平行に延びる方向（長辺の対向方向）を短手方向と定義する。さらに、本実施形態では、主面の短手方向両側に配置され、主面の長辺と直交する面を側面と呼び、２つの側面が対向する方向を短手方向（主面の短手方向と同じ方向）と定義する。さらにまた、本実施形態では、主面の長手方向両側に配置され、主面の短辺に直交する面に相当する部位を開口端部と呼び、２つの開口端部が対向する方向を長手方向（主面の長手方向と同じ方向）と定義する。

また、本実施形態では、電池モジュール１００の設置方向に関わりなく、筐体１０１の高さ方向の寸法を高さ寸法と、筐体１０１の長手方向の寸法を奥行き寸法と、筐体１０１の短手方向の寸法を幅寸法と、それぞれ定義する。

筐体１０１は、構成要素として、高さ方向一方側端部に配置された１枚の端板（上板或いは天板）１０５と、高さ方向他方側端部に配置された１枚の端板（下板或いは底板）１０６と、端板１０５，１０６の間に配置された７枚の放熱板（中間板）１０４と、端板１０５，１０６及び放熱板１０４の短手方向両側端部の縁に設けられた突合部材２１０，２１１と、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１０，２１１同士を連結する可撓部材ｗ１，ｗ２とを備えている。筐体１０１のそれらの構成要素は一体に形成されている。筐体１０１の長手方向の断面形状は長手方向の一方側端部から他方側端部に至るまで一様である。

端板１０５，１０６及び放熱板１０４は長方形状の平板であり、高さ方向に間隔をあけて積層されるように配置されている。端板１０５，１０６及び放熱板１０４のそれぞれの平面は高さ方向を向いている。端板１０５は、筺体１０１の主面の一方（上面）側に相当する板状部材である。端板１０６は、筐体１０１の主面の他方（下面）側に相当する板状部材であり、端板１０５に対して高さ方向（端板１０５の一方側の平面と対向する方向）に間隔をあけるように配置されている。放熱板１０４は端板１０５，１０６よりも厚みが薄い板状部材であり、端板１０５，１０６に対して高さ方向に間隔をあけるように、かつ高さ方向（端板１０５，１０６の一方から他方に向かう方向、或いは端板１０５の一方側の平面と端板１０６の他方側の平面とが対向する方向）に等間隔をもって並べられるように、端板１０５，１０６の間に形成された空間部に配置されている。

突合部材２１０，２１１は、長手方向の断面形状が矩形の細長い角棒状の中実部材であり、端板１０５，１０６及び放熱板１０４の短手方向両側端部の縁の表面から高さ方向に突出するように、かつ端板１０５，１０６及び放熱板１０４の短手方向両側端部の縁に沿って長手方向の一方側端部から他方側端部に連続して延びるように、端板１０５，１０６及び放熱板１０４の短手方向両側端部の縁に形成されている。突合部材２１０の長手方向の矩形断面は、短手方向の辺の長さが高さ方向の辺の長さよりも長い。突合部材２１１の長手方向の矩形断面は、高さ方向の辺の長さが短手方向の辺の長さよりも長い。

突合部材２１０は、端板１０５の一方側（放熱板１０４との対向側）の平面における短手方向両側端部の縁、端板１０５に対向する放熱板１０４の他方側（端板１０５との対向側）の平面における短手方向両側端部の縁、端板１０６の他方側（放熱板１０４との対向側）の平面における短手方向両側端部の縁、及び端板１０６に対向する放熱板１０４の一方側（端板１０６との対向側）の平面における短手方向両側端部の縁に設けられている。

突合部材２１１は、端板１０５に対向する放熱板１０４の一方側（端板１０５との対向側とは反対側）の平面における短手方向両側端部の縁、端板１０６に対向する放熱板１０４の他方側（端板１０６との対向側とは反対側）の平面における短手方向両側端部の縁、残りの５枚の放熱板１０４の両平面における短手方向両側端部の縁に設けられている。

各突合部材２１０は、高さ方向の突端面が突合面として、高さ方向に隣接する他の同じ形状の突合部材２１０の突合面と突き合わさるように、高さ方向に隣接する他の同じ形状の突合部材２１０と隙間ｈ１を介して対向している。各突合部材２１１は、高さ方向の突端面が突合面として、高さ方向に隣接する他の同じ形状の突合部材２１１の突合面と突き合わさるように、高さ方向に隣接する他の同じ形状の突合部材２１１と隙間ｈ２を介して対向している。隙間ｈ２は隙間ｈ１よりも大きい。隙間の大きさは、電池セル３０及び断熱板４０の押圧力をいくつに設定するかによって決まる。すなわち隙間が大きくなればなるほど、電池セル３０及び断熱板４０の押圧力は大きくなる、というように、隙間の大きさによって電池セル３０及び断熱板４０の押圧力を制御することができる。

可撓部材ｗ１は、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１０同士を連結する連結部材である。可撓部材ｗ２は、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１１同士を連結する連結部材である。可撓部材ｗ１，ｗ２は、外側（突合部材２１０，２１１側とは反対側）に向かって湾曲し、突合部材２１０，２１１に沿って長手方向の一方側端部から他方側端部に連続して延びた半円管状の中空連結部材であり、高さ方向からの筐体１０１の加圧による突合部材２１０，２１１の高さ方向の変位によって高さ方向に変形して撓むことができる。

筐体１０１の主面を構成する要素である端板１０５，１０６と、筐体１０１の側面を構成する要素である突合部材２１０，２１１１及び可撓部材ｗ１，ｗ２とによって囲まれた空間領域は、７枚の放熱板１０４が仕切りとなって区画され、高さ方向に８個の空間領域に分割されている。８個の空間領域は、長手方向両端部において開口し、長手方向一方側端部から他方側端部に貫通した中空部となっている。８個の空間領域のうち、高さ方向両端部に配置された２個の空間領域は、断熱板４０が収容される断熱板収容部１０３として構成されている。残りの６個の空間領域は、電池セル３０が収容される電池セル収容部１０２として構成されている。

電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３の寸法は、それらに収容される断熱板４０及び電池セル３０の寸法を勘案して決められている。本実施形態では、電池セル収容部１０２は、奥行き寸法は断熱板収容部１０３と同じであるが、幅寸法及び高さ寸法は断熱板収容部１０３よりも大きい。また、筐体１０１が高さ方向から加圧される前の状態において、電池セル収容部１０２及び断熱収容部１０３の高さ寸法は、それぞれに収容される電池セル３０及び断熱板４０の厚みより大きくなるように設計されている。

《電池セルの構成》
筐体１０１の電池セル収容部１０２には電池セル３０が長手方向一方側端部の開口部から、長手方向他方側に向かって挿入されている。

図３に示すように、電池セル３０は、一般的にラミネート型と呼ばれる形態のリチウムイオン二次電池であり、平面視において矩形状の主面を表裏（厚み方向）に有する外装体３３を備え、外装体３３の一辺（対向する２つの短辺のうちの一辺）から正極端子３１及び負極端子３２が引き出された形状をなしている。

ここで、本実施形態では、電池セル３０の２つの主面が対向する方向を厚み方向、矩形状の主面の長辺が平行に延びる方向（短辺の対向方向）を長手方向、短辺が平行に延びる方向（長辺の対向方向）を短手方向と、それぞれ定義する。

尚、電池セル３０が電池セル収容部１０２に収容された場合、電池セル３０の厚み方向と筐体１０１の高さ方向、電池セル３０の長手方向と筐体１０１の長手方向、電池セル３０の短手方向と筐体１０１の短手方向は、それぞれ同じ方向になる。

ラミネート型の電池セル３０の外装体３３は、厚み方向の寸法が、長手方向及び短手方向の寸法よりも小さく、扁平な形状になっている。

電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入して収容する場合には、外装体３３の平面視したときの主面が放熱板１０４と高さ方向に対向する向きとした状態として、電池セル３０を電池セル収容部１０２に長手方向一方側から挿入して収容する。

外装体３３を平面視したときの主面の一方（裏面）は矩形状の平面になっており、この平面の全面において放熱板１０４と面接触する。

外装体３３の平面視したときの主面の他方（表面）は、矩形状の外環縁と矩形状の内環縁とを有する平面環状形状の縁部と、縁部の内環縁よりも内側の領域であって、縁部よりも外側（主面の一方側とは反対側）に突出した略直方体形状の突部とを備えた形状になっており、突部の矩形状の突端平面の全面において放熱板１０４と面接触する。

尚、電池セル収容部１０２の幅寸法及び奥行き寸法は、外装体３３の平面視したときの主面の一方（裏面）の短手方向及び長手方向の長さによって決定される。

外装体３３の内部（突部）には、複数のシート状正極と複数のシート状負極とがセパレータを介して積層された積層電極体が内蔵され、電解液により浸潤されている。

外装体３３は、電池３０の内側となる面に熱融着樹脂層を有するラミネートフィルムから構成されている。

ラミネートフィルムは、電池外側から順に、外装樹脂層、金属層および熱融着樹脂層が積層されて構成されている。ラミネートフィルムは電池の正極端子３１、負極端子３２が構成された辺の対向側で上下ふたつに折り曲げられ、上側下側の熱融着樹脂層同士が熱シールされて一体化され、これにより外装体３３内が密閉されている。外装樹脂層はポリエステル（ＰＥ）製であり、厚さが５０μｍとされている。金属層はアルミニウム合金製であり、厚さが１００μｍとされている。熱融着樹脂層には変性ポリオレフィンフィルムが用いられており、厚さが５０μｍとされている。

熱シール部の一部には、他の部分よりも強度が小さくなるよう加工された図示しないベント部が形成されている。ベント部では、電池の内圧が異常に上昇した際に他の部分よりも先に破壊して内圧が開放される。

シート状正極には、正極活物質、炭素材料を主体とする導電助剤およびバインダなどを含有する正極合剤からなる層（正極合剤層）が、正極集電体の表面に形成されている。

正極集電体には、厚さ０.０１５mmのアルミニウム合金箔が用いられている。

正極合剤層は、正極活物質であるＬｉＣｏＯ₂、導電助剤であるアセチレンブラック、バインダであるＰＶＤＦなどの混合物であり、片面当たりの厚さが３０ないし１００μｍの範囲に作製されている。

シート状負極には、負極活物質、導電助剤およびバインダなどを含有する負極合剤からなる層（負極合剤層）が、負極集電体の表面に形成されている。

負極集電体には、厚さ０.０１mmの銅合金が用いられている。

負極合剤層は、負極活物質である黒鉛、バインダであるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）やカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの組成からなり、片面当たりの厚さが３０ないし１００μｍの範囲に作製されている。

セパレータには、厚さが２５μｍで空孔率が３０ないし７０％に設定されたポリオレフィン微孔性フィルムが用いられている。

電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）を主体とする有機溶媒に、ＬｉＰＦ₆などの溶質を溶解した溶液（非水電解液）が用いられている。

正極端子３１および負極端子３２はいずれも平板状をなし、外装体３３の内部でそれぞれ複数のシート状正極、シート状負極と接続されている。

正極端子には、厚さ０.２mmのアルミニウム合金が用いられている。

負極端子には、厚さ０.１５mmの銅合金の表面にニッケルめっきを施したものが用いられている。

筐体１０１の電池セル収容部１０２に挿入され収容された電池セル３０は電気的に直列に接続される。このため、電池セル３０を筐体１０１の電池セル収容部１０２に挿入する場合には、電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２が、筐体１０１の長手方向一方側に集約され、筐体１０１の長手方向一方側端部から突出するように、電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入し収容する。しかも、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方の正極端子３１或いは負極端子３２と、他方の負極端子３２或いは正極端子３１が高さ方向に対向し、対向する端子同士を直接、接続できるように、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方に対して他方の外装体３３の平面視したときの主面の向きが、長手方向に延びる中心軸を回転軸として１８０°反転するように、電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入し収容する。これにより、高さ方向に積層された電池セル３０は、外装体３３の平面視したときの主面の向きが交互に異なっている。

高さ方向一方側端部の電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の一方は、電池モジュール１１１０の外部正極端子及び外部負極端子の一方、或いは他の電池モジュール１００の高さ方向他方側端部の電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の他方に電気的に接続される、同じ極性の電池モジュール１００の外部端子に電気的に接続されている。高さ方向他方側端部の電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の他方は、電池モジュール１１１０の外部正極端子及び外部負極端子の他方、或いは他の電池モジュール１００の高さ方向一方側端部の電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の一方に電気的に接続される、同じ極性の電池モジュール１００の外部端子に電気的に接続されている。電池モジュール１００の外部端子はキャップ２２０に保持され、キャップ２２０から外部に導出されている。

《断熱板の構成》
筐体１０１の断熱板収容部１０３には断熱板４０が長手方向一方側端部の開口部から、長手方向他方側に向かって挿入されている。

断熱板４０は、発泡性樹脂製の部材から成型された成型体であり、図１に示すように、外形が直方体形状を呈した６面体である。

ここで、本実施形態では、断熱板４０を構成する６面のうち、面積が最も大きい矩形状の面を主面と呼び、２つの主面が対向する方向を厚み方向と定義する。また、本実施形態では、矩形形状の主面の長辺が平行に延びる方向（短辺の対向方向）を長手方向、短辺が平行に延びる方向（長辺の対向方向）を短手方向と定義する。

尚、断熱板４０が断熱板１０３に収容された場合、断熱板４０の厚み方向と電池セル３０の厚み方向及び筐体１０１の高さ方向、断熱板４０の長手方向と電池セル３０の長手方向及び筐体１０１の長手方向、断熱板４０の短手方向と電池セル３０の短手方向及び筐体１０１の短手方向は、それぞれ同じ方向になる。

断熱板４０は、厚み方向の寸法が、長手方向及び短手方向の寸法よりも小さく、扁平な形状になっている。

断熱板４０を断熱板収容部１０３に挿入して収容する場合には、断熱板４０の主面が放熱板１０４及び端板１０５或いは端板１０６と高さ方向に対向する向きとした状態として、断熱板４０を断熱板収容部１０３に長手方向一方側から挿入して収容する。断熱板４０の主面の一方は、全面において、放熱板１０４と面接触する。断熱板４０の主面の他方は、全面において、端板１０５或いは端板１０６と面接触する。

尚、断熱板収容部１０３の幅寸法及び奥行き寸法は、断熱板４０の主面の短手方向及び長手方向の長さによって決定される。

《キャップの構成》
筺体１０１の長手方向一方側端部は開口しており、電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２が、筺体１０１の長手方向一方側端面よりも外側に突出していると共に、断熱板４０の主面の短辺の一方側の側面が露呈している。また、筺体１０１の長手方向他方側端部も開口しており、電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の突出側とは反対側及び断熱板４０の主面の短辺の他方側の側面が露呈している。

このため、本実施形態では、キャップ２２０，２２１によって筺体１０１の長手方向両側端部を覆い封止している。

キャップ２２０，２２１は、絶縁性を有するポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）製の部材から成型した成型体であり、図１に示すように、外形が直方体形状を呈すると共に、面積が最も大きい主面となる矩形平板状の底壁と、底壁の矩形４辺の縁から垂直に立設する矩形平板状の側壁とによって囲まれ、底壁との対向側に矩形状の開口部が形成された器状の中空部材である。

キャップ２２０は、電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２が突出した、筺体１０１の長手方向一方側に配置されている。キャップ２２１は筺体１０１の長手方向他方側に配置されている。このため、キャップ２２０の深さは、電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の突出に応じて、キャップ２２１の深さよりも大きい。

キャップ２２０，２２１の内側の形状は筐体１０１の長手方向両端部の外側の形状と同じであるが、キャップ２２０，２２１の内側の寸法は筐体１０１の長手方向両端部の外側の寸法よりも小さくなっている。すなわちキャップ２２０，２２１の内側と筐体１０１の長手方向両端部の外側は相似形になっている。このため、キャップ２２０，２２１を筐体１０１の長手方向両端部に嵌合させると、キャップ２２０，２２１と筐体１０１との寸法差に基づいて、キャップ２２０，２２１から筐体１０１に締付力が作用すると共に、その締付力に対する筐体１０１の反発力がキャップ２２０，２２１に作用するので、キャップ２２０，２２１は筐体１０１の長手方向両端部に固定される。

《固定部材の構成》
筐体１０１の短手方向一方側端部、かつ筐体１０１の長手方向両端部に嵌合されたキャップ２２０，２２１の嵌合先端部よりも長手方向内側に入り込んだ長手方向の２箇所、及び筐体１０１の短手方向他方側端部、かつ筐体１０１の長手方向両端部に嵌合されたキャップ２２０，２２１の嵌合先端部よりも長手方向内側に入り込んだ長手方向の２箇所の合計４箇所には、図１に示すように、固定部材２０１が配置され、端板１０５，１０６を高さ方向外側から内側に向かって押え付けるように、ボルト２０２によって端板１０５，１０６に螺子締結されている。

固定部材２０１は、高さ方向両側からの加圧によって筐体１０１の高さ寸法が縮まるように、筐体１０１を高さ方向外側から内側に向かって変形させたとき、筐体１０１の構成材料が持つ弾性力によって、筐体１０１が高さ方向外側に向かってスプリングバックすることを抑制するために設けられた規制部材であり、筐体１０１を高さ方向両側から挟み込むように、かつ加圧後の筐体１０１の高さ方向の寸法に合うように、金属製の細長い矩形状の平板の長辺方向両側を直角に折り曲げる加工が施されたコの字状の加工体である。

固定部材２０１が配置された４箇所において、端板１０５，１０６の外側の平面上（突合部材２１０が一体に形成された内側の平面とは反対側の平面上）には、固定部材２０１の両側の直角に折れ曲がった部位に形成された螺子孔（貫通形状）に対応する螺子穴（窪み（有底）形状）が形成されている。端板１０５，１０６の螺子穴が形成された部位の裏側（端板１０５，１０６の内側の平面上）の部位には突合部材２１０が一体に形成されており、端板１０５，１０６に形成された螺子穴は突合部材２１０に至る深さになっている。

固定部材２０１は、筐体１０１の側面（可撓部材ｗ１，ｗ２の外側の凹凸表面）に沿って高さ方向に延び、端板１０５，１０６の外側の平面上に直角に折れ曲がるように、筐体１０１に取り付けられる。このとき、固定部材２０１の両側の直角に折れ曲がった部位に形成された螺子孔と、端板１０５，１０６の外側の平面上に形成された螺子穴とが高さ方向に重なる。ボルト２０２が、固定部材２０１の両側の直角に折れ曲がった部位に形成された螺子孔を挿通して、端板１０５，１０６の外側の平面上に形成された螺子穴に挿入されるように、ボルト２０２を挿入し、端板１０５，１０６の外側の平面上に形成された螺子穴とボルト２０２とを螺合して筐体１０１にボルト２０２を締結すると、固定部材２０１は筐体１０１に固定される。これにより、筐体１０１は、固定部材２０１によって、高さ方向外側から内側に向かって押さえ付けられ、加圧後の状態が保持される。

《電池モジュールの製造方法》
次に、図４乃至図７を用いて、電池モジュール１００の製造方法について説明する。

電池モジュール１００の製造工程としては、大きくは、次のステップを含む。
（１）電池セル３０を作製する電池作製ステップ。
（２）筺体１０１を作製するする筺体作製ステップ。
（３）電池セル３０、断熱板４０を筺体１０１に収容する部品収容ステップ。
（４）筺体１０１を高さ方向両側から内側に向かって外部から加圧して収容部品に面圧を付与して筺体１０１の外形寸法を整える加圧固定ステップ。
（５）６個の電池セル３０が電気的に直列に接続されるように、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方の正極端子３１及び負極端子３２の一方と他方の電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の他方とを電気的に接続し、筐体１０１の長手方向両端部をキャップ２２０，２２１により封止する端子接続・封止ステップ。

以下、（１）のステップから順に（５）のステップまで、各ステップについて詳細に説明する。

《電池作製ステップ》
９６質量％のＬｉＣｏＯ₂、２質量％のアセチレンブラック、および２質量％のＰＶＤＦを混合し、さらに、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を加えて正極合剤含有ペーストを調製する。

得られた正極合剤含有ペーストを、正極集電体の両面に塗布し、乾燥後、プレス処理を施して正極合剤層を形成し、シート状正極を得る。

得られたシート状正極を、矩形状の正極合剤層形成部分と、矩形状の正極集電体の露出部を含む形状に裁断する。

他方、９８質量％の黒鉛に、１.５質量％のＳＢＲおよび０.５質量％のＣＭＣなどからなるバインダを加えて混合し、さらに、水を加えて負極合剤含有ペーストを調製する。

得られた負極合剤含有ペーストを、負極集電体の両面に塗布し、乾燥後、プレス処理を施して負極合剤層を形成し、シート状負極を得る。

得られたシート状負極を、矩形状の負極合剤層形成部分と、矩形状の負極集電体の露出部を含む形状に裁断する。

次に、シート状正極１０枚と、シート状負極１１枚とを、セパレータを介して積層し、積層電極体とする。このとき、積層電極体の両端はいずれも負極となるように積層する。

次に、各シート状正極の集電体露出部をアルミニウム合金製の正極端子に超音波溶着し、さらに、各シート状負極の集電体露出部を銅合金製の負極端子に超音波溶着する。尚、正極端子および負極端子には、外装体の熱シール部に位置することが予定される箇所の両面に外装体の熱融着樹脂層を構成する樹脂と同じ変性ポリオレフィンにより構成された接着層を配する。

次に、ラミネートフィルムを用意し、ラミネートフィルムの熱融着樹脂層上に、積層電極体を正極端子および負極端子の一部が突出するように置き、積層電極体を包むようにラミネートフィルムを二つ折りにする。

その後、ラミネートフィルムの重ねられた各辺を、一部を残して熱シールして外装体とし、７０℃で一定時間真空乾燥する。

続いて、熱シールしなかった一部の辺から電解液を注入し、減圧状態で同部を熱シールして封止する。

積層電極体および非水電解液を収容した封止後の外装体を一定時間、エージングし、その後、所定の電流、電圧プロファイルでの充電を実施することで化成処理を行い、電池セル３０（ラミネート型リチウムイオン二次電池）を得る。

《筺体作製ステップ》
鋳造により形成された、アルミニウム合金の原材料からなるビレットを、予め適切な長さに切断する。

ビレットを材料の融点に近い５００℃前後に加熱し、同時に、金型であるダイスも予熱する。

プレス機のピストンにより１０００トンないしはそれ以上の加圧力により、ビレットをダイスの形状に沿って押出す。押し出されて所定の断面となったビレットは、冷却過程で僅かにねじれやひずみを生じるので、両端より引張りストレッチ矯正する。

次に、表面処理を施し、表面の電気絶縁性、耐蝕性を調整する。

その後、押出し方向が必要長さに切断され、後加工を施す。筺体形状となった後、必要強度および硬度を得るための熱処理を行い、筺体１０１を得る。

《部品収容ステップ》
図５に示すように、筺体１０１の電池セル収容部１０２に電池セル３０を長手方向一方側端部（紙面垂直方向）から挿入し、断熱板収容部１０３に断熱板４０を同様に挿入する。筐体１００は、電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３のそれぞれの高さ寸法が、収容される電池セル３０や断熱板４０の厚み方向の寸法よりも大きくなるように予め形成されている。このため、本実施形態では、電池セル３０や断熱板４０を筐体１００に容易に挿入することができる。

電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入するときは、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方の正極端子３１或いは負極端子３２と、他方の負極端子３２或いは正極端子３１が高さ方向に対向し、対向する端子同士を直接、接続できるように、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方に対して他方の外装体３３の平面視したときの主面の向きが、長手方向に延びる軸を回転軸として１８０°反転するように、電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入する。

電池セル３０を電池セル収容部１０２に長手方向一方側端部から挿入すると、電池セル３０は、突合部材２１１を案内部材として、突合部材２１１に沿って電池セル収容部１０２を長手方向他方側端部に向かって移動する。これは、電池セル３０の外装体３３の端部（図５に示すＡの部位であり、外装体３３を平面視したときの矩形平面の長辺側の端部）が、突合部材２１１の内面（可撓部材ｗ２側とは反対側の面）に当接するように、電池セル３０の外装体３３の端部と突合部材２１１の内面との短手方向の相対位置が予め決められていることによるものである。

断熱板収容部１０３は、幅寸法が、収納される断熱板４０の幅寸法よりも大きくなるように形成されている。このため、断熱板４０が断熱板収容部１０３に収容されると、断熱板４０の端面（直方体の長辺側の側端面）と、突合部材２１０の内面（可撓部材ｗ１側とは反対側の面）との間（短手方向）には隙間が形成される。

電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３に対する電池セル３０及び断熱板４０の長手方向の挿入量は、治具により一定量に管理されている。

《加圧固定ステップ》
部品収容ステップ後、図６に示すように、突合部材２１０，２１０が突き合う短手方向の位置に対応した筺体１０１（端板１０５，１０６の外側）の部位を矢印Ｙ方向（高さ方向外側から内側に向かう方向）に加圧する。筐体１０１を加圧するにあたっては、互いに平行になるように配置された剛体平板状の当板（図示省略）を端板１０５，１０６の外側の平面にあてがった状態で筐体１０１を加圧する。これにより、電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３に収容された電池セル３０及び断熱板４０の反力による端板１０５，１０６の変形を防止している。

筐体１００を加圧すると、可撓部ｗ１，ｗ２が曲げ変形して、突き合う突合部材２１０同士の隙間ｈ１及び突き合う突合部材２１１同士の隙間ｈ２が高さ方向に縮まり（０に近づき）、突合部材２１０，２１１の高さ方向の変移に応じて、電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３の高さ寸法が電池セル３０及び断熱板４０の厚さに近づき、やがて電池セル３０が放熱板１０４と、断熱板４０が放熱板１０４及び端板１０５，１０６と、それぞれ面接触する。

加圧をさらに継続すると、隙間ｈ１，ｈ２が０になり、隙間ｈ１を構成する突合部材２１０同士の突き合わせ面、及び隙間ｈ２を構成する突合部材２１１同士の突き合わせ面が、それぞれ加圧接触する。これにより、電池セル３０は放熱板１０４に面接触した状態で高さ方向両側から放熱板１０４によって圧縮（加圧）され、放熱板１０４と加圧接触する。断熱板４０は放熱板１０４及び端板１０５（１０６）に面接触した状態で高さ方向両側から放熱板１０４及び端板１０５（１０６）によって圧縮（加圧）され、放熱板１０４及び端板１０５（１０６）と加圧接触する。

隙間ｈ１，ｈ２が０になると、それ以上、筺体１０１を加圧しても、筐体１０１は高さ方向には変形しない。

次に、図６に示すように、筐体１０１を加圧し、電池セル３０と放熱板１０４と加圧接触させ、断熱板４０と放熱板１０４及び端板１０５（１０６）とを加圧接触させた後、図７に示すように、その状態を保持する。このため、図７に示すように、筐体１０１の４箇所に固定部材２０１を取り付け、ボルト２０２によって固定部材２０１を筐体１０１に螺子固定する。これにより、筐体１０１にかけていた加圧力を除いた後、筐体１０１の構成材料が持つ弾性力によって、筐体１０１が高さ方向外側に向かってスプリングバックして筐体１０１の形状が元に戻ることを防止することができる。

尚、本実施形態では、筺体１０１を加圧することによって可撓部ｗ１，ｗ２を曲げ変形させたが、可撓部ｗ１，ｗ２の変形としては弾性変形或いは塑性変形であってもよい。

《端子接続・封止ステップ》
加圧固定ステップ後、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方の正極端子３１及び負極端子３２の一方と、他方の電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の他方とを直接、或いは金属製のバスバーを介して超音波溶接により接続する。また、高さ方向一方側端部の電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の一方、及び高さ方向他方側端部の電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の他方は、それぞれ、キャップ２２０に保持され、キャップ２２０から外部に導出される、電池モジュール１００の同じ極性の外部端子に対して、超音波溶接（溶着）により接続する。

この接続により、６個の電池セル３０は電気的に直列に接続され、さらに、電池モジュール１００の外部端子に電気的に直列に接続される。

端子を接続した後、キャップ２２０を筐体１００の長手方向一方側端部（電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２が突出した側の端部）に、キャップ２２１を筐体１００の長手方向他方側端部（電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２が突出した側とは反対側の端部）に、それぞれ嵌め込んで、筐体１００の長手方向両端部を封止する。これにより、図１に示す電池モジュール１００を得ることができる。

《作用効果》
以上説明した構成を備えた本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。

本実施形態では、６個の電池セル３０が筐体１０１の高さ方向に配列（積層）されるように、６個の電池セル３０を筐体１０１に収納し、断熱板４０が６個の電池セル３０の配列方向両外側に配列（積層）されるように、２個の断熱板４０を筐体１０１に収納しているので、筐体１０１の高さ方向における熱抵抗を筐体１０１の短手方向の熱抵抗よりも大きくすることができる。これにより、本実施形態では、６個の電池セル３０の配列の両端の電池セル３０の熱を、筐体１０１の高さ方向に流れ難くして、他の電池セル３０と同様に、筐体１０１の短手方向に流れるようにし、６個の電池セル３０の配列の両端の電池セル３０の熱が、他の電池セル３０の熱よりも多く放熱されることを抑制することができるので、６個の電池セル３０の配列の両端の電池セル３０からの熱伝達量と、他の電池セル３０からの熱伝達量との間のばらつきを低減することができる。

また、本実施形態では、６個の電池セル３０のそれぞれの電池セル配列方向両側に放熱板１０４を配置し、放熱板１０４のそれぞれに突合部材２１１を設け、筐体１０１の高さ方向に隣接する突合部材２１１同士を筐体１０１の高さ方向に突き合わせ、この突き合わせによって、６個の電池セル３０のそれぞれに対して、対応する放熱板１０４から同じ荷重をかけ、６個の電池セル３０のそれぞれと、対応する放熱板１０４とが同じ面圧の条件の下で加圧接触するようにしているので、６個の電池セル３０のそれぞれと、対応する放熱板１０４との間の界面における接触熱抵抗を小さく、かつ各接触熱抵抗のばらつきを小さくすることができる。これにより、本実施形態では、６個の電池セル３０のそれぞれから、対応する放熱板１０４に伝達される熱量を大きく、かつ６個の電池セル３０のそれぞれから、対応する放熱板１０４に伝達される熱量のばらつきを低減することができる。

このように、本実施形態では、６個の電池セル３０のそれぞれからの熱伝達を制御し、６個の電池セル３０のそれぞれから伝達される熱量のばらつきを低減しているので、６個の電池セル３０のそれぞれの温度のばらつきを低減することができる。これにより、本実施形態では、電池モジュール１００の体積容量密度を高くすることができ、電池モジュール１００、最終的には電池モジュール１００を用いて構成された電池モジュール１１１０を備えたバッテリ装置１１００を大容量化することができる（本実施形態の構成を採用する前と採用した後において電池セル３０の数が同じ場合）。

従って、電池モジュール１００を用いて構成された電池モジュール１１１０を備えたバッテリ装置１１００が搭載された電動二輪車では、バッテリ装置１１００の大容量化によって、バッテリ装置１１００の一満充電による航続距離を延ばすことができる。

尚、本実施形態の構成を採用する前と採用した後において電池モジュール１００の容量が同じ場合には、電池モジュール１００の体積容量密度を高くすることができることによって、電気的に並列に接続される電池セル３０の数を減らすことができ、電池モジュール１１１０の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態では、放熱板１０４と突合部材２１０，２１１とが一体に形成されているので、放熱板１０４と突合部材２１０，２１１との間の接触熱抵抗を小さく、かつ各接触熱抵抗のばらつきを低減することができる。これにより、本実施形態では、６個の電池セル３０のそれぞれの温度のばらつきをさらに低減することができる。

さらに、本実施形態では、突合部材２１０，２１１と可撓部材ｗ１，ｗ２とが一体に形成されているので、突合部材２１０，２１１と可撓部材ｗ１，ｗ２との間の接触熱抵抗を小さく、かつ各接触熱抵抗のばらつきを低減することができる。これにより、本実施形態では、６個の電池セル３０のそれぞれの温度のばらつきをさらに低減することができる。

さらにまた、本実施形態では、筐体１０１を加圧する前の電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３の高さ寸法が、収容される電池セル３０及び断熱板４０の厚さ方向の寸法よりも大きいので、電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３に対する電池セル３０及び断熱板４０の長手方向一方側からの挿入を容易に行うことができる。

さらにまた、本実施形態では、高さ方向に隣接する突合部材２１０同士及び突合部材２１１同士を当接させることによって、断熱板収容部１０３及び電池セル収容部１０２の高さ方向のつぶれ量を自動的に一定値に管理しているので、電池セル３０と放熱板１０４との間の面圧、及び断熱板４０と端板１０５，１０６と放熱板１０４との間の面圧を一定に管理することができ、電池セル３０及び断熱板の４０の特性を安定させることができる。

尚、本実施形態では、断熱板収容部１０３に断熱板４０を収容したが、断熱板４０を収容せず、空間（空気層）としてもよい。また、断熱板収容部１０３を空間とした場合には、その空間内に、前述したセル制御装置１１２０を構成する制御基板を配置してもよい。

〔実施形態２〕
第２実施形態を図９に基づいて説明する。

図９は、電池モジュール１００を構成する筐体１０１の構成を示す。

本実施形態は、第１実施形態の改良例であり、冷却媒体、例えば強制送風された空気が流れる冷却媒体流路１１７を放熱板１０４に形成している。

尚、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には第１実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第１実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

冷却媒体流路１１７は、長手方向一方側から他方側に連続して形成され、高さ方向の一方側が開口した溝と、長手方向一方側から他方側に連続して形成され、高さ方向の他方側が開口した溝とが短手方向に交互に配置されるように、放熱板１０４を、屈曲部ｂの角度が直角である矩形波状に形成（放熱板１０４の短手方向に窪み（凹）と突起（凸）とを交互に形成）し、溝の開口を電池セル３０或いは断熱板４０によって覆うことにより形成されている。

冷却媒体流路１１７を構成する溝は、金型による押し出し加工によって筐体１０１を形成するときに同時に形成される。

本実施形態によれば、電池セル３０の熱が放熱板部１０４に伝達されるのに加え、冷却媒体流路１１７を流れる冷却媒体にも伝達されるので、電池セル３０の温度を、第１実施形態よりも低くすることができ、電池セル３０の充放電特性を向上させることができる。

尚、本実施形態では、図９に示すように、放熱板部１０４の長手方向の断面における屈曲部ｂの角度を直角としたが、必ずしもその形状に制約される必要はなく、屈曲部ｂの角度が鋭角、鈍角のいずれであってもよい。

また、本実施形態では、屈曲部ｂの角度の設定を変化させることにより、筺体１０１を加圧したときの屈曲部ｂの変形量を変化させ、電池セル３０と放熱板１０４との間の接触力（面圧）を変化させることができるので、電池セル３０と放熱板１０４との間の接触力（面圧）の設定自由度を大きくすることができるほか、電池セル３０の厚さが充放電や充放電サイクルに応じて変化しても、それを構造的に吸収することができる。

〔実施形態３〕
第３実施形態を図１０に基づいて説明する。

図１０は、電池モジュール１００を構成する筐体１０１の構成を示す。

本実施形態は、第１実施形態の改良例であり、電池セル３０の突部の短手方向両側端面に当接して、短手方向における電池セル３０の相対的位置を定める位置決め部１２８を、７枚の放熱板１０４のうち、高さ方向に隣接する電池セル３０の突部の突端面が当接する放熱板１０４の短手方向両端部に形成している。

尚、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には第１実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第１実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

位置決め部１２８は、電池セル３０の突部の短手方向両側端面の形状に合うように、放熱板１０４の両端部の板厚を高さ方向に厚くした部位であり、金型による押し出し加工によって筐体１０１を形成するときに同時に形成される。本実施形態では、筺体１０１を軽量化する目的から、位置決め部１２８を、長手方向に連続する中空構造としている。このため、位置決め部１２８の長手方向の断面形状は２方向に分岐した二股形状になっている。具体的には、電池セル３０の突部の短手方向両側端面の形状に合うように、放熱板１０４の短手方向両端部から高さ方向両方向に屈曲した平板部位と、高さ方向両方向に屈曲した平板部位から短手方向に屈曲すると共に、短手方向に延びて突合部材２１１に連結され、かつ高さ方向に隙間をあけて平行配置された平板部位とを一体に形成した形状になっている。

本実施形態によれば、筺体１０１の電池セル収容部１０２に電池セル３０を挿入する工程において、位置決め部１２８によって短手方向における電池セル３０の相対位置を自動的に定めることができるので、電池モジュール１００の製造効率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、位置決め部１２８によって電池セル３０の短手方向の位置をその両側から規制しているので、電池モジュール１００が外力により振動しても、短手方向における筺体１０１と電池セル３０との相対的な位置ずれを防止することができ、電池モジュール１００の耐振動性を向上させることができる。

〔実施形態４〕
第４実施形態を図１１に基づいて説明する。

図１１は、電池モジュール１００を構成する筐体１０１の一部の構成を示す。

本実施形態は、第１実施形態の改良例であり、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１０同士の突き合わせ面に係合部１１８を、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１１同士の突き合わせ面に係合部１１９が、それぞれ形成している。

尚、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には第１実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第１実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

係合部１１８は、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１０の一方の突き合わせ面に形成された凹凸部の一方と、他方の突合部材２１０の突き合わせ面に形成され、高さ方向に凹凸部の一方と対向する凹凸部の他方とが、筐体１０１の高さ方向の加圧による変形によって係合されるように構成されている。係合部１１９は、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１１の一方の突き合わせ面に形成された凹凸部の一方と、他方の突合部材２１１の突き合わせ面に形成され、高さ方向に凹凸部の一方と対向する凹凸部の他方とが、筐体１０１の高さ方向の加圧による変形によって係合されるように構成されている。係合部１１８，１１９の凹部は、長手方向に一様な形状で連続して形成されており、窪みを形成する短手方向の側壁面がテーパ形状になっている。係合部１１８，１１９の凸部は、長手方向に一様な形状で連続して形成されており、突起を形成する短手方向の側壁面が、凹部のテーパ形状に合わせてテーパ形状になっている。

本実施形態によれば、加圧固定ステップにおいて、高さ方向に隣接して突き合わさる突合部材２１０同士が、及び突合部材２１１同士がそれぞれ接近するとき、係合部１１８の凹部と凸部とが、係合部１１９の凹部と凸部とが、それぞれ噛み合うので、突合部材２１０同士が、及び突合部材２１１同士が、それぞれ短手方向にずれる、或いは長手方向に対してねじれる、というような不具合を防止することができ、筺体１０１の変形安定性を向上させることができる。

〔実施形態５〕
第５実施形態を図１２に基づいて説明する。

図１２は、電池モジュール１００を構成する筐体１０１の構成を示す。

本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、放熱板１０４と突合部材２１１とを別体に形成している。

尚、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には第１実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第１実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

端板１０５，１０６のそれぞれの短手方向両端部に一体に形成された突合部材２１０の高さ方向の対向間には、放熱板１０４に対応して設けられた突合部材２１１が高さ方向に直線状に配置され、端板１０５に一体に形成された突合部材２１０に、端板１０５に対して高さ方向に隣接する突合部材２１１が可撓部材ｗ１を介して連結され、端板１０５に対して高さ方向に隣接する突合部材２１１の次の突合部材２１１（端板１０５側とは反対側）に対して可撓部材ｗ２を介して連結され、・・・、というように、突合部材２１１が可撓部材ｗ１，ｗ２を介して順に連結され、放熱板１０４を除く、その他の構成要素と一体に形成されている。

突合部材２１１は、長手方向の断面形状が逆Ｌ字形状の長手方向に一様な形状になっており、構成部位として、可撓部材ｗ１，ｗ２或いは可撓部材ｗ２が連結される、端板１０５，１０６と平行な平行平面部位と、この平行平面部位から高さ方向一方側に突出するように平行平面部位に対して垂直に設けられた垂直平面部位とを備えている。

筐体１０１には、放熱板１０４が、高さ方向に隣接する突合部材２１０と突合部材２１１との間の隙間、或いは高さ方向に隣接する突合部材２１１間の隙間に挟み込まれるように、長手方向一方側端部から挿入されている。これにより、高さ方向に対向する端板１０５，１０６と突合部材２１０，２１１と可撓部材ｗ１，ｗ２によって囲まれた空間は放熱板１０４によって仕切られ、高さ方向に複数の空間に分割される。複数の分割空間のうち、高さ方向両端部に形成された分割空間は断熱板収容部１０３を形成し、残りの分割空間は電池セル収容部１０２を形成している。

放熱板１０４の短手方向両端部は、高さ方向一方側（端板１０５に一体に形成された突合部材２１０及び突合部材２１１の高さ方向の突出側とは反対側で、端板１０６に一体に形成された突合部材２０１の高さ方向の突出側）に突出するように、かつ長手方向に一様な形状となるように、直角に曲げ加工されている。放熱板１０４の直角に曲げ加工された部位は、突合部材２１０と突合部材２１１と可撓部材ｗ１とによって囲まれた空間、或いは高さ方向に隣接する突合部材２１１と可撓部材ｗ２とによって囲まれた空間に配置されている。従って、放熱板１０４を筐体１０１に長手方向一方側端部から挿入する場合には、放熱板１０４の直角に曲げ加工された部位が、突合部材２１０と突合部材２１１と可撓部材ｗ１とによって囲まれた空間、或いは高さ方向に隣接する突合部材２１１と可撓部材ｗ２とによって囲まれた空間に配置されるように挿入する。

放熱板部１０４はアルミニウム合金製であり、表面に電池セル３０との電気的な絶縁を確保するための絶縁塗膜加工が施されている。筺体１０１の表面には、表面積を増大させて熱交換効率を高めるための粗面化処理が施されている。

加圧固定ステップにおいて、筺体１０１を高さ方向両方向から加圧すると、可撓部ｗ１，ｗ２が曲げ変形して、高さ方向に隣接する突合部材２１０の突端面と突合部材２１１の平行平面部位の表面との間の隙間ｈ３、及び高さ方向に隣接する突合部材２１１の一方の垂直平面部位の突端面と他方の平行平面部位の表面との間の隙間ｈ４が縮まり、端板１０６に一体に形成された突合部材２１０の突端面及び突合部材２１１の平行平面部位に放熱板１０４の一方側の平面が面接触した状態で、端板１０５に一体に形成された突合部材２１０の突端面及び突合部材２１１の垂直平面部位の突端面が放熱板１０４の他方側の平面に近接する。

加圧をさらに継続すると、端板１０６に一体に形成された突合部材２１０の突端面及び突合部材２１１の平行平面部位に放熱板１０４の一方側の平面が面接触した状態で、端板１０５に一体に形成された突合部材２１０の突端面及び突合部材２１１の垂直平面部位の突端面が放熱板１０４の他方側の平面に面接触する。この面接触した状態で加圧をさらに継続すると、端板１０６に一体に形成された突合部材２１０の突端面及び突合部材２１１の平行平面部位が放熱板１０４の一方側の平面に、端板１０５に一体に形成された突合部材２１０の突端面及び突合部材２１１の垂直平面部位の突端面が放熱板１０４の他方側の平面に、それぞれ加圧接触する。

これにより、電池セル３０は放熱板１０４に面接触した状態で高さ方向両側から放熱板１０４によって圧縮（加圧）され、放熱板１０４と加圧接触する。断熱板４０は放熱板１０４及び端板１０５（１０６）に面接触した状態で高さ方向両側から放熱板１０４及び端板１０５（１０６）によって圧縮（加圧）され、放熱板１０４及び端板１０５（１０６）と加圧接触する。

電池セル３０及び断熱板４０に対して放熱板１０４から作用する面圧は、電池セル収容部１０２及び断熱板収容部１０３の高さ寸法、並びに隙間ｈ３，ｈ４を予め調整することにより、調整することができる。

本実施形態によれば、筺体１０１と放熱板１０４とが同一材料である必然性はなく、それぞれに最適な材料を用いることができる。例えば第１実施形態のように、筺体１０１は押出し加工性の理由からＡ６０００系のアルミニウム合金が選定された場合も、放熱板１０４はより熱伝導率の高いＡ１０００系のアルミニウム合金を採用してもよい。このようにすれば、電池セル３０の伝熱特性を向上させることができ、電池モジュール１００の充放電特性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、突合部材２１０，２１１と放熱板１０４の間に界面が存在するが、突合部材２１０，２１１と放熱板１０４とが加圧接触して大きな面圧を得ているので、接触熱抵抗を小さく保つことができる。

さらに、本実施形態によれば、筺体１０１及び放熱板１０４のそれぞれに最適な表面処理をほどこしているので、電池セル３０の伝熱特性を向上させることができ、電池モジュール１００の充放電特性を向上させることができる。

〔実施形態６〕
第６実施形態を図１３に基づいて説明する。

図１３は、電池モジュール１００の筐体１０１の構成を示す。

本実施形態は第２実施形態の変形例である。

尚、第２実施形態と同じ機能を果たす構成には第２実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第２実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

図９に示す第２実施形態の構成と本実施形態の構成とを比較すると、本実施形態は、第２実施形態とは次の（１）〜（４）において異なっている。

（１）本実施形態では、電池セル３０として角型リチウムイオン二次電池を用いている。

電池セル３０は、アルミニウム合金製の電池缶３５１と、電池缶３５１の開口部を塞ぐ、アルミニウム合金製の電池蓋３５２から構成された直方体形状の外装体を備えている。

ここで、本実施形態では、電池セル３０の外装体を構成する６面のうち、面積が最も大きい矩形状の面を主面と呼び、２つの主面が対向する方向を厚み方向と定義する。また、本実施形態では、矩形形状の主面の長辺が平行に延びる方向（短辺の対向方向）を長手方向、短辺が平行に延びる方向（長辺の対向方向）を短手方向と定義する。さらに、本実施形態では、主面の短手方向両側及び長手方向両側に配置され、主面の長辺及び短辺と直交する面を側面と呼び、主面の長辺と直交する側面が対向する方向を短手方向（主面の短手方向と同じ方向）と、主面の短辺に直交する側面が対向する方向を長手方向（主面の長手方向と同じ方向）と、それぞれ定義する。

尚、電池セル３０が電池セル収容部１０２に収容された場合、電池セル３０の厚み方向と筐体１０１の高さ方向、電池セル３０の長手方向と筐体１０１の長手方向、電池セル３０の短手方向と筐体１０１の短手方向は、それぞれ同じ方向になる。

電池セル３０の外装体の厚み方向の寸法は、長手方向及び短手方向の寸法よりも小さい。従って、電池セル３０の外装体は扁平形状になっている。

電池缶３５１は、外装体の２つの主面と、２つの主面の短辺と直交する２つの側面と、２つの主面の長辺と直交する１つの側面とによって構成されている。電池蓋３５２は、外装体の２つの主面の長辺と直交する残り１つの側面によって構成されている。電池蓋３５２の長手方向一方側端部からは正極端子３５３が短手方向に突出し、電池蓋３５２の長手方向他方側端部からは負極端子３５４が短手方向に突出している。

（２）本実施形態では、筐体１０１の短手方向一方側端部の突合部材２１０，２１１及び可撓部材ｗ１，ｗ２を取り除き、筐体１０１の短手方向一方側端部を、電池セル収納部１０２への電池セル３０の挿入開口端としている。

電池セル収容部１０２には、筐体１０１の短手方向一方側端部の開口から、電池セル２０が正極端子３５３及び負極端子３５４の突出側とは反対側、すなわち電池缶３５１の底部側から、筐体１０１の短手方向他方側に向かって挿入されている。

筐体１０１の電池セル収容部１０２に挿入され収容された電池セル３０は、図示省略した金属製のバスバーを介して電気的に直列に接続されている。このため、電池セル３０を筐体１０１の電池セル収容部１０２に挿入する場合には、電池セル３０の正極端子３５３及び負極端子３５４が、筐体１０１の短手方向一方側に集約され、筐体１０１の短手方向一方側端部から突出するように、電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入し収容している。しかも、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方の正極端子３５３或いは負極端子３５４と、他方の負極端子３５４或いは正極端子３５３が高さ方向に配列され、それらを、バスバーを介して接続できるように、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方に対して他方の外装体の主面の向きが、短手方向に延びる中心軸を回転軸として１８０°反転するように、電池セル３０を電池セル収容部１０２に挿入し収容している。これにより、高さ方向に積層された電池セル３０は、外装体の主面の向きが交互に異なっている。

（３）本実施形態では、断熱板４０を収納する断熱板収容部を形成せず、筐体１０１の高さ方向両端面において突合部材２１０の外側の平面と面一であった端板１０５，１０６を、突合部材２１０の突端面（突合面）よりも、高さ方向内側に窪ませている。

このため、筐体１０１を高さ方向から加圧し、高さ方向に隣接する突合部材２１０を突き合わせせると、端板１０５，１０６の窪んだ部位の内側の平面は、高さ方向に隣接する放熱板１０４に面接触する。高さ方向に積層された電池セル３０の積層方向両端部に配置された電池セル３０と、端板１０５，１０６との間の断熱は、積層方向両端部に配置された電池セル３０と、端板１０５，１０６との間に配置された放熱板１０４の冷却媒体流路１１７を流れる空気により、或いは、端板１０５，１０６と、端板１０５，１０６に対して高さ方向に隣接する放熱板１０４との間の接触面圧を調整（０又は非接触に）して、それらの間の界面における接触熱抵抗を大きくすることにより、若しくはその両方により得ることができる。

端板１０５，１０６の窪んだ部位の外側の平面上には複数のリブ３５６が形成されている。リブ３５６は、電池セル収容部１０２に収容された電池セル３０を強く加圧しても、端板１０５，１０６反りや変形が生じないように、端板１０５，１０６の曲げ剛性を高めるために設けられている。リブ３５６は、長手方向に連続して延びるように形成された細長い矩形状の平板であり、短手方向に所定の間隔（等間隔）をもって配置され、端板１０５，１０６の窪んだ部位の外側の平面上から高さ方向外側に垂直に突出するように、端板１０５，１０６に一体に形成されている。

（４）本実施形態では、筐体１０１の短手方向一方側端部（電池セル３０の挿入側端部）のリブ３５６よりも内側、かつ筐体１０１の長手方向両端部の２箇所、及び筐体の短手方向他方側端部（電池セル３０の挿入側とは反対側の端部）の突合部材２１０よりも内側、かつ筐体１０１の長手方向両端部の２箇所の合計４箇所において、固定部材２４１が端板１０５，１０６を高さ方向外側から内側に向かって押え付けるように、固定部材２４１を、端板１０５，１０６の窪んだ外側の平面上に溶接により固着している。

固定部材２４１は、筐体１０１が高さ方向外側に向かって変形（スプリングバック）することを抑制するため、また、電池モジュール１００全体の意図しないゆがみやねじれを防止するために設けられた規制部材であり、筐体１０１を高さ方向両側から挟み込むように、かつ加圧後の筐体１０１の高さ方向の寸法に合うように、金属製の細長い矩形状の平板の長辺方向両側を直角に折り曲げる加工が施されたコの字状の加工体である。

固定部材２４１は、筐体１０１の長手方向端部の側面（冷却媒体流路１１７の入口及び出口が開口した側の側面）に沿って高さ方向に延び、端板１０５，１０６の窪んだ部位の外側の平面上に直角に折れ曲がるように、筐体１０１に取り付けられ、直角に折れ曲がった部位が端板１０５，１０６の窪んだ部位の外側の平面上に溶接される。これにより、筐体１０１は、固定部材２４１によって、高さ方向外側から内側に向かって押さえ付けられ、加圧後の状態が保持される。

尚、図１３では、一つの電池セル３０が筐体１０１の短手方向一方側（電池セル３０の電池セル収容部１０２への挿入側）に飛び出している。これは、電池セル３０の態様を説明するため、便宜上、そうしたものである。

この他の構成は第２実施形態と同じである。このようなことから、第２実施形態と同じ構成には第２実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態によれば、角型の電池セル３０を用いた場合でも、第２実施形態と同様の作用効果を達成できる、すなわち電池セル３０の熱伝達をコントロールし、電池セル３０の温度ばらつきを低減することができる電池モジュール１００を構成することができる。

また、本実施形態によれば、放熱板１０４、端板１０５，１０６、リブ３５６などを一体に形成しているので、電池モジュール１００の部品点数を大きく削減することができる。

〔実施形態７〕
第７実施形態を図１４に基づいて説明する。

図１４は、電池モジュール１００の筐体１０１の構成を示す。

本実施形態は、第６実施形態の改良例であり、放熱板１０４を平板とし、この平板に複数の貫通孔を形成して冷却媒体流路１１７を形成している。

尚、第６実施形態と同じ機能を果たす構成には第６実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第６実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

冷却媒体流路１１７は、長手方向一方側から他方側に貫通する貫通孔を短手方向に等間隔に複数形成することにより形成されている。貫通孔の長手方向の断面形状は矩形状であり、長手方向に一様な形状になっている。

冷却媒体流路１１７を構成する貫通孔は、金型による押し出し加工によって筐体１０１を形成するときに同時に形成される。

本実施形態によれば、冷却媒体流路１１７を流れる冷却媒体が電池セル３０に直接接触することがなく、電池セル３０と放熱板１０４とが完全に密着していなくても、冷却媒体がその隙間から漏洩することを防止することができる。

従って、本実施形態によれば、冷却媒体として、空気などの気体の代わりに、水や不凍液を配合したクーラントなど、熱伝達量の大きい液体を用いることができるので、電池セル３０の温度をさらに低くして、電池セル３０の充放電特性をさらに向上させることができる。

〔実施形態８〕
第８実施形態を図１５に基づいて説明する。

図１５は、電池モジュール１００の構成を示す。

本実施形態は、第１実施形態の改良例であり、筐体１０１の端板１０５，１０６の外側の平面上に、別部材として形成されたアルミニウム合金製の端板３５８を設け、端板３５８によって筐体１０１を高さ方向両側から挟み込み、通しボルト２６２とナット（図示省略）との螺子締結によって、端板３５８と筐体１０１とを一体的に加圧固定している。

尚、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には第１実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第１実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

端板３５８は、端板１０５，１０６と面接触する平板部と、平板部の端板１０５，１０６との面接触側とは反対側の平面上に一体に形成された複数のリブ３５９とを備えている。端板３５８の平板部は、端板１０５，１０６の外側の平面と同じ大きさ、かつ同じ形状（矩形状）になっている。リブ３５９は、短手方向に連続して延びるように形成された細長い矩形状の平板であり、長手方向に所定の間隔（等間隔）をもって配置され、端板３５８の平板部の端板１０５，１０６との面接触側とは反対側の平面上から高さ方向外側に垂直に突出するように、端板３５８の平板部の端板１０５，１０６との面接触側とは反対側の平面上に設けられている。

キャップ２２０，２２１は、筐体１０１の高さ方向両側に端板３５８が積層された状態で、それらの積層体の長手方向両端部に嵌合されている。

筺体１０１の高さ方向に直線状に並べられた突合部材２１０，２１１の高さ方向に隣接するもの同士が突き合わされることにより形成された短手方向両端部の壁には、筐体１０１の長手方向両端部に嵌合されたキャップ２２０，２２１の嵌合先端部よりも長手方向内側に入り込んだ長手方向の２箇所において、高さ方向に貫通する貫通孔（不可視）が形成されている。また、その貫通孔が形成された位置に対応する、端板３５８の平板部の短手方向両端部、かつキャップ２２０，２２１の嵌合先端部よりも長手方向内側に入り込んだ長手方向の４箇所の位置には、高さ方向に貫通し、筐体１０１の短手方向両端部の突合部材２１０，２１１によって形成された壁の貫通孔と連通する貫通孔が形成されている。それらの貫通孔によって形成された通し孔には、高さ方向一方側の端板３５８の外側から通しボルト２６２が挿入される。通しボルト２６２の先端は、高さ方向他方側の端板３５８から外側に突き出て、図示省略したナットと螺合される。これにより、端板３５８は筐体１０１に螺子締結され、筐体１０１を高さ方向両側から押圧し、筐体１０１の加圧変形の状態を保持する。

突合部材２１０の長手方向の矩形断面は、短手方向の辺の長さが高さ方向の辺の長さよりも長い。これに対して、第１実施形態では、突合部材２１１の長手方向の矩形断面の高さ方向の辺の長さが短手方向の辺の長さよりも長かったが、本実施形態では、通しボルト２６２を通す貫通孔を形成する関係上、突合部材２１１の長手方向の矩形断面の短手方向の辺の長さが、突合部材２１０と同様に、高さ方向の辺の長さよりも長い。すなわち本実施形態では、突合部材２１０，２１１の長手方向の矩形断面の大きさが同じ大きさになっている。

本実施形態によれば、端板３５８の剛性が加味されて筺体１０１の曲げ剛性が高まるので、筐体１０１の高さ方向の加圧による電池セル３０や断熱板４０の反力に伴う意図しない筺体１０１の反りを抑制することができ、電池セル３０や断熱板４０の面圧を適正に維持することができる。

また、本実施形態によれば、固定部材を別途用意する必要がないので、筺体１０１の加圧固定構造が簡略化される。

さらに、本実施形態によれば、リブ３５９により、端板３５８の不要な重量増を招くことなく所望の曲げ剛性を確保することができる。

さらにまた、本実施形態によれば、筺体１０１と端板３５８とを別体とすることにより、筺体１０１の押出し加工方向とは無関係の方向にリブ３５９を延伸させることができる。リブ３５９は、端板３５８の表面を流れる空気などの冷媒媒体の流れ方向を規定することができるので、筺体１０１の押出し加工方向とは異なる方向の冷却媒体の流れを得ることができる。

〔実施形態９〕
第９実施形態を図１６に基づいて説明する。

図１６は電池モジュール１００の筐体１０１の構成を示す。

本実施形態は、第１実施形態の改良例であり、突合部材２１０，２１１の高さ方向に隣接するもの同士の突合面間を超音波溶接（溶着）し、合部材２１０，２１１の高さ方向に隣接するもの同士を機械的に一体化している。

尚、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には第１実施形態と同じ符合を付し、その構成の説明及びその構成による作用効果の説明を省略する。以下では、第１実施形態とは異なる構成及びその構成による作用効果についてのみ説明する。

加圧固定ステップにおいて、筺体１０１が高さ方向両側から加圧され、突合部材２１０，２１１の高さ方向に隣接するもの同士の突合面が接触した状態で、端板１０５の外側の平面上に金属製の超音波ホーンを、端板１０６の外側の平面上にアンビルを、それぞれあてがい、筐体１０１を加圧しながら両者間を超音波振動させて接合する。これにより、突合部材２１０，２１１の高さ方向に隣接するもの同士の突合面間の加圧接触と同時に接合が行える。

本実施形態によれば、固定部材及びボルトを別途用意する必要がないので、筺体１０１の加圧固定構造を簡略化することができる。

また、本実施形態によれば、突合部材２１０，２１１の高さ方向に隣接するもの同士の突合面間が溶着されているので、両者間における接触熱抵抗をさらに低減させることができ、筺体１０１内の伝熱性をさらに向上させることができる。

〔その他の実施形態〕
以上では、代表的な実施形態を説明した。実施形態としては、以下に列挙する形態も考えられる。

（１）以上説明した第１乃至第９実施形態の二つ以上を適宜、組み合わせてもよい。

（２）代表的な実施形態では、筺体１０１をＡ６０００系アルミニウム合金製としたが、同様に押出し加工性に優れ、より熱伝導率の高いＡ１０００系アルミニウム合金製としてもよい。

（３）代表的な実施形態では、筺体１０１を、アルミニウム合金を用いた金属製としたが、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂製としてもよい。

（４）代表的な実施形態では、放熱板１０４の厚みを同じ厚さとしたが、筐体１０１の高さ方向における電池セル３０の位置に応じて厚みを変更し、電池セル３０の熱流をさらに細かく均等化するようにしてもよい。

（５）代表的な実施形態では、直方体形状の断熱板４０を、筐体１０１の高さ方向両端部に形成された断熱板収容部１０３に配置したが、長手方向に延びる仕切りによって断熱板収容部１０３を短手方向に複数に分割してもよい。この場合、長手方向に延びる仕切りによって、筺体１０１の加圧方向の変形を抑制する機能を持たせることができ、筺体１０１の加圧時の断熱板収容部１０３の変形を安定化させることができる。また、断熱板４０を直方体以外の異形としてもよい。

（６）代表的な実施形態では、筺体１０１の表面に粗面化処理を施したが、必要に応じて、絶縁性向上或いは表面保護などのアルマイト処理を施してもよい。

（７）代表的な実施形態では、正極活物質としてコバルト酸リチウムを、負極活物質として黒鉛を、それぞれ用いたが、他の活物質を用いてもよい。正極活物質としては、リチウムイオンを挿入・脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムイオンを挿入したリチウム遷移金属複合酸化物を用いればよく、リチウム遷移金属複合酸化物の結晶中のリチウムや遷移金属の一部をそれら以外の元素で置換あるいはドープした材料を使用するようにしてもよい。また、リチウム遷移金属複合酸化物の結晶構造についても特に制限はなく、スピネル系、層状系、オリビン系のいずれの結晶構造を有していてもよい。負極活物質としては、例えば、コークスや非晶質炭素等の炭素材を挙げることができ、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。さらに、導電材やバインダについても他のものを用いてもよい。例えばバインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体およびこれらの混合体などがある。

（８）代表的な実施形態では、非水電解液として、エチレンカーボネート等の炭酸エチレン系有機溶媒にＬｉＰＦ₆を溶解したものを用いたが、リチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液を用いてもよい。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＢ(Ｃ₆Ｈ₅)₄、ＣＨ₃ＳＯ₃Ｌｉ、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としてはジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、スルホラン、プロピオニトリル等、または、これらの２種以上を混合した混合溶媒を用いることができる。

（９）代表的な実施形態では、高さ方向に隣接する電池セル３０の一方の正極端子３１及び負極端子３２の一方と、他方の電池セル３０の正極端子３１及び負極端子３２の他方との間に金属製のバスバーを接触させて超音波溶接（溶着）により接合したが、正極端子３１及び負極端子３２に貫通孔を設けると共に、接続する端子同士は直接接触させ、そうでない端子との間には絶縁材を介在させるようにして複数の端子を積層させ、この積層した端子群の貫通孔に、電気絶縁性を有するボルトを挿入し、ボルトの挿入側とは反対側においてボルトとナットとを螺合させ、端子群を一括して螺子締結して接続するようにしてもよい。

（１０）代表的な実施形態では、ラミネートフィルムの金属層をアルミニウム合金製としたが、ステンレス鋼フィルム製としてもよい。

Claims (15)

1. 複数の蓄電器と、
   前記複数の蓄電器が前記蓄電器の厚み方向に配列されるように前記複数の蓄電器を収容して固縛した筐体と、
   前記筐体を固定した固定部材と、を有し、
   前記筐体は、
   前記複数の蓄電器が収容された収容部と、
   前記収容部の前記蓄電器配列方向の両側に形成された断熱層部と、
   前記収容部に収容された複数の蓄電器のそれぞれの前記蓄電器配列方向の両側に配置され、前記蓄電器配列方向の両側から前記複数の蓄電器のそれぞれを押圧して挟持した複数の板状部材と、
   前記複数の板状部材のそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電器配列方向に対向する部材に突き合わさり、これによって、対応する板状部材が前記蓄電器を前記蓄電器配列方向に押圧するように、対応する板状部材を作用させた複数の突合部材と、を有しており、
   前記固定部材は、前記複数の突合部材のそれぞれが、前記蓄電器配列方向に対向する部材に突き合わさり、前記複数の板状部材によって前記複数の蓄電器を押圧して挟持した状態が保持されるように、前記筐体を前記蓄電器配列方向から固定している、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
2. 請求項１に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記複数の突合部材は、それぞれ、対応する板状部材に一体に形成され、前記蓄電器配列方向に隣接する他の突合部材に加圧接触している、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
3. 請求項２に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記蓄電器配列方向に突き合わさった突合部材同士は、前記蓄電器配列方向に突き合わさった突合部材の一方の前記蓄電器配列方向の突合面に形成された突起が、前記蓄電器配列方向に突き合わさった突合部材の他方の前記蓄電器配列方向の突合面に形成された窪みに対して、前記蓄電器配列方向から挿入されたことにより係合している、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
4. 請求項２又は３に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記突き合わさった突合部材同士は溶着されている、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
5. 請求項１に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記複数の突合部材のそれぞれと、これに対応する板状部材とは、別体に形成されており、
   前記複数の突合部材は、それぞれ、前記蓄電器配列方向に、対応する板状部材と突き合わさり、対応する板状部材に加圧接触している、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記複数の突合部材は、それぞれ、前記蓄電器配列方向に最も近接する他の突合部材と可撓部材を介して連結されており、
   前記複数の可撓部材は、それぞれ、連結する突合部材と一体に形成されている、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記板状部材を介して前記蓄電器配列方向に隣り合った蓄電器の間には、冷媒を流すための流路が形成されている、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記筺体は、アルミニウム合金製或いは樹脂製である、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記断熱層部は、断熱部材が収容されて構成されている、
   ことを特徴とする蓄電モジュール。
10. 請求項１乃至８のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、
    前記断熱層部は空気層によって構成されており、
    前記断熱層部には、前記複数の蓄電器の状態を監視する監視ユニットが収納されている、
    ことを特徴とする蓄電モジュール。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の蓄電モジュールにおいて、
    前記複数の蓄電器は、それぞれ、
    対向する二つの主面を有する外装体と、
    前記外装体に収容された電極群と、
    前記電極群の正極側に電気的に接続され、前記外装体の外部に導出された正極端子と、
    前記電極群の負極側に電気的に接続され、前記外装体の外部に導出された負極端子と、を有すると共に、
    前記外装体がラミネートフィルムによって構成されたラミネート形蓄電器、或いは、前記外装体が扁平の直方体形状の容器によって構成された扁平角形蓄電器であり、
    前記蓄電器の厚み方向は前記主面の対向方向である、
    ことを特徴とする蓄電モジュール。
12. 複数の蓄電器が前記蓄電器の厚み方向に配列されるように筐体の収容部に収容され、前記複数の蓄電器のそれぞれが、前記複数の蓄電器の配列に応じて前記収容部を複数の蓄電器収容部に区画する複数の板状部材によって、前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持されることにより固縛され、板状部材によって区画された断熱層部が前記収容部の前記蓄電器配列方向の両側に形成された蓄電モジュールの製造方法であって、
    前記複数の蓄電器収容部のそれぞれに前記蓄電器を収容し、
    この後、前記筐体を前記蓄電器配列方向の端部から加圧して、前記収容部を区画する複数の板状部材によって前記複数の蓄電器のそれぞれが前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持されるように、前記収容部を区画する複数の板状部材のそれぞれに対応して設けられた突合部材を、さらには、前記断熱層部を区画する板状部材に対応して設けられた突合部材を、前記蓄電器配列方向に所定の間隔をもって離れて対向している部材に突き合せ、
    この後、前記複数の突合部材のそれぞれが、前記蓄電器配列方向に所定の間隔をもって離れて対向していた部材に突き合わさり、前記収容部を区画する複数の板状部材によって前記複数の蓄電器のそれぞれが前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持された状態が保持されるように、前記筐体を前記蓄電器配列方向から固定部材によって固定する、
    ことを特徴とする蓄電モジュールの製造方法。
13. 請求項１２に記載の蓄電モジュールの製造方法において、
    前記筐体を前記蓄電器配列方向の端部から加圧する前に、前記断熱層部に断熱部材を収納し、
    この後、前記筐体を前記蓄電器配列方向の端部から加圧して、前記収容部を区画する複数の板状部材によって前記複数の蓄電器のそれぞれが前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持されるように、前記収容部を区画する複数の板状部材のそれぞれに対応して設けられた突合部材を、さらには、前記断熱層部を区画する板状部材によって前記断熱部材が前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持されるように、前記断熱層部を区画する板状部材に対応して設けられた突合部材を、前記蓄電器配列方向に所定の間隔をもって離れて対向している部材に突き合せ、
    この後、前記複数の突合部材のそれぞれが、前記蓄電器配列方向に所定の間隔をもって離れて対向していた部材に突き合わさり、前記収容部を区画する複数の板状部材によって前記複数の蓄電器のそれぞれが前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持された状態、及び前記断熱層部を区画する板状部材によって前記断熱部材が前記蓄電器配列方向の両側から押圧されて挟持された状態が保持されるように、前記筐体を前記蓄電器配列方向から固定部材によって固定する、
    ことを特徴とする蓄電モジュールの製造方法。
14. 請求項１２又は１３に記載の蓄電モジュールの製造方法において、
    前記複数の突合部材を、前記蓄電器配列方向に所定の間隔をもって離れて対向している部材に突き合わせる際、前記複数の突合部材を、それぞれ、前記蓄電器配列方向に最も近接する他の突合部材に連結し、かつ連結する突合部材に一体に形成された複数の可撓部材を、前記筐体の前記蓄電器配列方向の端部の加圧によって、前記蓄電器配列方向に変形させながら、前記複数の突合部材を、前記蓄電器配列方向に所定の間隔をもって離れて対向している部材に突き合わせる、
    ことを特徴とする蓄電モジュールの製造方法。
15. 請求項１４に記載された蓄電モジュールの製造方法において、
    前記筐体は、少なくとも、前記断熱層部を区画する板状部材のうち、最も外側に位置する板状部材と、前記収容部を区画する複数の板状部材のそれぞれ及び前記断熱層部を区画する板状部材に対応して設けられた突合部材と、前記複数の可撓部材とが一体に形成された成型体であり、前記複数の蓄電器を前記収容部に収容する前に予め、アルミニウム合金製の素材の押出し加工、或いは、樹脂成型によって製作されて用意されている、
    ことを特徴とする蓄電モジュールの製造方法。