JP2014203750A - 蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】外力が蓄電素子に均等に加わる蓄電モジュールを提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る蓄電モジュールは、蓄電素子と、該蓄電素子に並んで配置される隣接部材とを備える。該隣接部材は、蓄電素子と面対向する本体を備える。該本体は、蓄電素子と面対向する領域における第一方向の一端を含む第一領域と、該一端と反対側の他端を含む第二領域と、第一領域と第二領域との間に設けられる第三領域とを有する。第三領域には、第一方向と交差する第二方向に延びる溝を形成する溝形成部が設けられる。第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方には、凸部又は凹部が設けられる。【選択図】図９

Description

本発明は、電池セル（単電池）やキャパシタなどの蓄電素子と、該蓄電素子に並んで配置される隣接部材とを備える蓄電モジュールに関する。

蓄電モジュールは、蓄電素子と、該蓄電素子に並んで配置される隣接部材と、これらの蓄電素子及び隣接部材を一体的に保持するフレームとを備えている（特許文献１参照）。蓄電素子は、電極体と、該電極体を収容するケースとを備える。隣接部材は、蓄電素子のケースに隣接して配置される本体を備える。フレームは、蓄電素子及び隣接部材を挟み込む一対の終端部材と、該一対の終端部材を連結する連結部材とを備える。

一般的に、蓄電素子は充放電に伴って発熱するため、この種の蓄電モジュールは、蓄電素子のケースに沿って気体や液体等の冷却媒体を流通させる流路を備える。これに伴い、この種の蓄電モジュールの隣接部材の本体は、流路となる溝を形成した溝形成部を複数備える。

ところで、この種の蓄電モジュールにおいて、蓄電素子及び隣接部材を安定して保持すべく、一般的に、フレームの連結部材は、蓄電素子の周囲の四箇所で一対の終端部材を連結する。すなわち、この種の蓄電モジュールにおいて、四つの連結部材が蓄電素子のケースの中央を中心とした二つの対角位置（四隅）に配置されたり、蓄電素子及び隣接部材の並ぶ方向に延びる連結部を有する連結部材が採用され、連結部が二つの対角位置（四隅）の何れか一箇所で一対の終端部材に跨るように配置されたりする。

また、この種の蓄電モジュールにおいて、隣接部材が隣り合う蓄電素子を保持する保持部を有する場合がある。この場合、蓄電素子を安定して拘束すべく、四つの保持部が蓄電素子のケースの中央を中心とした二つの対角位置（四隅）に配置され、蓄電素子のケースの四隅を保持するようになっている。

このように、この種の蓄電モジュールは、蓄電素子のケースの周囲の二つの対角位置（四隅）を基準に連結部材が配置されたり、隣接部材に保持部が設けられたりするため、蓄電素子に沿って形成される流路は、この二つの対角位置を躱した位置に配置される。これに伴い、隣接部材の溝形成部は、連結部材や保持部を躱すように、蓄電素子及び隣接部材の並ぶ方向と直交する方向における本体の両端部以外の領域に配置される。

このように、この種の蓄電モジュールにおいて、隣接部材の本体の端部に溝形成部が設けられていないため、隣接部材が蓄電素子と並んで配置されたときに撓んでしまうといった問題がある。

すなわち、蓄電素子と隣接部材とが並べて配置された状態で、隣接部材の溝形成部と蓄電素子のケースとが当接し、隣接部材に対して本体における溝形成部とその両側とで不均衡な力が作用し、隣接部材が撓んでしまう。その結果、蓄電素子のケースに対して保持力が均等に作用し難くなり、蓄電素子の保持性が低下するといった問題がある。

特開２０１１−０２３１７９号公報

そこで、本発明は、外力が蓄電素子に均等に加わる蓄電モジュールを提供することを課題とする。

本発明に係る蓄電モジュールは、
蓄電素子と、
該蓄電素子に並んで配置される隣接部材と
を備え、
該隣接部材は、蓄電素子と面対向する本体を備え、
該本体は、
蓄電素子と面対向する領域における第一方向の一端を含む第一領域と、該一端と反対側の他端を含む第二領域と、第一領域と第二領域との間に設けられる第三領域とを有し、
第三領域には、第一方向と交差する第二方向に延びる溝を形成する溝形成部が設けられ、
第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方には、凸部が設けられる。

かかる構成によれば、隣接部材が蓄電素子と並んで配置され、本体の第三領域において溝形成部が蓄電素子に当接するのに伴って、第一領域及び第二領域の少なくとも一方における凸部が蓄電素子に当接する。第三領域における溝形成部は、蓄電素子に対して不均等に力を加えるが、凸部を設けて、第一領域及び第二領域においても不均等に力を蓄電素子に加えて分散させることにより、第三領域の状態に近づけ、第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方と第三領域とで均等となるようにする。そのため、隣接部材が撓みにくくなっている。よって、隣接部材が蓄電素子に加える力の不均衡が抑えられ、蓄電素子の保持性が高まる。

本発明に係る蓄電モジュールは、
蓄電素子と、
該蓄電素子に並んで配置される隣接部材と
を備え、
該隣接部材は、蓄電素子と面対向する本体を備え、
該本体は、
蓄電素子と面対向する領域における第一方向の一端を含む第一領域と、該一端と反対側の他端を含む第二領域と、第一領域と第二領域との間に設けられる第三領域とを有し、
第三領域には、第一方向と交差する第二方向に延びる溝を形成する溝形成部が設けられ、
第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方には、凹部が設けられる。

かかる構成によれば、隣接部材が蓄電素子と並んで配置され、本体の第三領域において溝形成部が蓄電素子に当接するのに伴って、第一領域及び第二領域の少なくとも一方における凹部が蓄電素子に当接する。第三領域における溝形成部は、蓄電素子に対して不均等に力を加えるが、凹部を設けて、第一領域及び第二領域においても不均等に力を蓄電素子に加えて分散させることにより、第三領域の状態に近づけ、第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方と第三領域とで均等となるようにする。そのため、隣接部材が撓みにくくなっている。よって、隣接部材が蓄電素子に加える力の不均衡が抑えられ、蓄電素子の保持性が高まる。

本発明に係る蓄電モジュールの一態様として、
隣接部材は、隣り合う蓄電素子を位置決めする位置決め部であって、本体の第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方における第二方向の少なくとも一方の端部に設けられる位置決め部を有する
ようにすることができる。

かかる構成によれば、溝が蓄電素子のケースにおける周囲の二つの対角位置（四隅）を躱した位置に配置される。第一領域及び第二領域のいずれか一方に凸部又は凹部が設けられ、隣接部材から蓄電素子に加わる外力は、本体における第三領域と第一領域及び第二領域の少なくもいずれか一方とに分散される。そのため、隣接部材は、撓みにくくなっている。よって、隣接部材が蓄電素子に加える力の不均衡が抑えられ、蓄電素子の保持性が高まる。

ここで、本発明に係る蓄電モジュールの別の態様として、
凸部は、蓄電素子に当接する
ようにすることができる。

かかる構成によれば、本体の溝形成部が蓄電素子に当接すると同時に、凸部も蓄電素子に当接する。そのため、隣接部材が撓みにくくなる。隣接部材に加わる力は、溝形成部と凸部とのそれぞれから蓄電素子に加わり、蓄電素子の保持性が維持される。

また、本発明に係る蓄電モジュールの更に別の態様として、
凸部又は凹部は、該凸部又は凹部が設けられる第一領域及び第二領域のいずれか一方における第二方向の一端と該一端と反対側の他端との間に形成される
ようにすることができる。

かかる構成によれば、凸部又は凹部は、第一領域及び第二領域のいずれか一方における第二方向の一端と該一端と反対側の他端との間に設けられる。溝が蓄電素子のケースにおける周囲の二つの対角位置（四隅）を躱した位置に配置されるため、この領域には、溝が形成されておらず、この領域を凸部又は凹部に有効に利用することができる。

また、本発明に係る蓄電モジュールの更に別の態様として、
隣接部材は、蓄電素子間に配置されるスペーサである
ようにすることができる。

かかる構成によれば、スペーサが蓄電素子間に配置される。スペーサに加わる力は、隣り合う蓄電素子のそれぞれに均等に加わり、蓄電素子の保持性が維持される。

また、本発明に係る蓄電モジュールの更に別態様として、
蓄電素子は、
電極体と、
電極体を収容するケースと
を備え、
該ケースは、
開口を有するケース本体と
該開口を塞ぐ蓋体と
を有し、
凸部は、ケース本体と蓋体との接合部を避けて配置される
ようにすることができる。

かかる構成によれば、凸部が接合部に接触しない。そのため、ケース本体と蓋体との接合部の公差が蓄電モジュールの公差に影響しない。よって、蓄電モジュールの公差は、低く抑えられる。

以上のように、本発明によれば、外力が蓄電素子に均等に加わるという優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明に係る蓄電モジュールの一実施形態である電池モジュールの斜視図を示す。 図２は、同電池モジュールの正面図を示す。 図３は、同電池モジュールの分解斜視図を示す。 図４は、電池セルとスペーサとが複数整列された状態の平面図を示す。 図５は、電池セルとスペーサとが複数整列された状態の側面図を示す。 図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線縦断面図を示す。 図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線縦断面図を示す。 図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線横断面図を示す。 図９は、スペーサをスペーサ本体の一方の面側から見た側面図を示す。 図１０は、スペーサをスペーサ本体の他方の面側から見た側面図を示す。 図１１は、スペーサをスペーサ本体の一方の面側から見た斜視図を示す。 図１２は、スペーサをスペーサ本体の他方の面側から見た斜視図を示す。

以下、本発明に係る蓄電モジュールの一実施形態である電池モジュールについて、図面を参酌しつつ説明する。

図１〜図３に示すように、電池モジュール１は、一列に整列される複数の電池セル３と、隣り合う電池セル３間及び整列方向における複数の電池セル３の両側にそれぞれ並んで配置される複数のスペーサ５と、複数の電池セル３及び複数のスペーサ５を保持するフレーム７と、複数の電池セル３の電圧、電流又は温度の少なくとも一つを電池セル３毎に監視するセル監視回路（ＣＭＵ：Cell Monitor Unit）モジュール９とを備えている。本発明の「蓄電素子」は、本実施形態における電池セル３である。本発明の「隣接部材」は、本実施形態におけるスペーサ５である。

なお、以下においては、便宜上、第一方向をＺ方向（各図に示された直交軸のうちのＺ軸方向）といい、第一方向と直交する第二方向をＹ方向（各図に示された直交軸のうちのＹ軸方向）といい、第一方向及び第二方向と直交する第三方向をＸ方向（各図に示された直交軸のうちのＸ軸方向）という。各図においては、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれ一方側に対し、Ｘ、Ｙ、Ｚの記号を付している。なお、Ｚ方向が鉛直方向に置かれた場合、Ｚ方向は上下方向となり、Ｙ方向は左右方向、Ｘ方向は前後方向となる。

電池セル３は、図３に示すように、電極体と、該電極体を収容するケース３０とを備えている。ケース３０は、開口部を有するケース本体３１と、該ケース本体３１の開口部を塞いで密閉する蓋体３２とを備える。ケース３０内には、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体（図示せず）が収容されている。電池セル３は、Ｘ方向に扁平な角形電池である。

電池セル３は、正負極一対の電極端子３３を備えている。隣り合う電池セル３は、極性が反対となるように配置されている。隣り合う電池セル３の電極端子３３には、バスバー３４が取り付けられる。その上で、電極端子３３には、ナットが螺合される。これにより、複数の電池セル３は、電気的に接続され、一つの電池を構成する。

スペーサ５は、合成樹脂製であり、絶縁性を有している。スペーサ５は、電池セル３と面対向する（本発明の本体としての）スペーサ本体５０と、該スペーサ本体５０からＸ方向に延出し、Ｘ方向において該スペーサ本体５０と対向する電池セル３の外周端部を保持する保持部５１とを備えている。電池セル３のケース３０がＸ方向から見ると矩形状であるのに対応して、スペーサ本体５０は、矩形状に形成されている。保持部５１は、スペーサ本体５０の四つの角部に対向して形成された角部保持部５２と、スペーサ本体５０の三辺のそれぞれ中央部に形成された角部間保持部５３とを備えている。

なお、本実施形態に係る電池モジュール１では、電池セル３間に隙間が形成されている。この隙間に空気が流通することで、電池セル３が冷却される。つまり、電池モジュール１の冷却方式は、空冷式である。空冷式の電池モジュール１のスペーサ５は、空気の流路を確保するために設けられている。このスペーサ５のスペーサ本体５０は、矩形波形状の断面形状を有する。

スペーサ本体５０は、図５に示すように、電池セル３と面対向する領域におけるＺ方向の第一端５０ａを含む第一領域５０Ａと、該第一端５０ａと反対側の第二端５０ｂを含む第二領域５０Ｂと、第一領域５０Ａと第二領域５０Ｂとの間の第三領域５０Ｃとを有する。第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂは、Ｚ方向において第三領域５０Ｃより外側の領域を指す。本実施形態における第一領域５０Ａは、角部保持部５２の後述する上側角部保持部５２Ａで挟まれる領域である。第二領域５０Ｂは、角部保持部５２の後述する下側角部保持部５２Ｂで挟まれる領域である。第三領域５０Ｃには、Ｙ方向に延びる溝状の流路を形成する流路形成部５４が設けられる。本実施形態における流路形成部５４は、本発明の「溝形成部」に相当する。第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂには、基部５５０と、電池セル３に向かって突出する凸部５５とが設けられる。

流路形成部５４は、スペーサ本体５０の両面においてＺ方向にそれぞれの位置を互いにずらして配置される。流路形成部５４は、Ｙ方向における第三端５０ｃから該第三端５０ｃと反対側の第四端５０ｄまで連続して該Ｙ方向に延びる。流路形成部５４は、Ｚ方向に二つ以上配置されている。具体的には、図６に示すように、流路形成部５４は、スペーサ本体５０の一方の面（図６の左方向）に４本設けられており、他方の面（図６の右方向）に３本設けられている。

流路形成部５４は、図９及び図１０に示すように、溝部５４０を形成する。流路形成部５４は、スペーサ本体５０の第三領域５０Ｃを凹凸成形することにより、複数形成されている。流路形成部５４は、この溝部５４０と該溝部５４０と面対向する電池セル３のケース本体３１の側面との間に流路を形成する。この流路は、外気（空気）を流す風路となる。スペーサ本体５０は、溝部５４０が形成された一方の面と、該一方の面と反対側の他方の面とを有する。流路形成部５４の他方の面側は、凸条５４１に形成されている。凸条５４１は、該凸条５４１と対向する別の電池セル３のケース本体３１の側面に当接する。この別の電池セル３は、溝部５４０と対向する電池セル３とは異なる電池セル３である。スペーサ本体５０の一方の面に設けられた流路形成部５４の（Ｚ方向における）隣には、スペーサ本体５０の他方の面に設けられた流路形成部５４の凸条５４１が配置される。つまり、スペーサ本体５０の一方の面には、溝部５４０と、凸条５４１（の後述する頂部５４４）とが交互に配置されている。他方の面も同様である。

溝部５４０は、スペーサ本体５０のＹ方向に略一定幅で延びる底部５４２と、該底部５４２の長手方向の縁から電池セル３に向かって延出する一対の内壁部５４３とを備える。底部５４２と、一対の内壁部５４３と、電池セル３のケース本体３１の側面とは、断面視矩形状の流路を形成する。

凸条５４１は、頂部５４４と、該頂部５４４を支持する側壁部５４５とを備える。頂部５４４は、ケース本体３１の側面に面接触する。側壁部５４５は、隣り合う電池セル３との間の距離を一定に保つために頂部５４４を支持する。

これらの流路形成部５４は、スペーサ本体５０の両側にそれぞれ面対向する電池セル３のうち、いずれか一方の電池セル３との間に流路を形成する。一方の面に設けられた溝部５４０と一方の電池セル３との間に第一の流路が形成される。第一の流路は、一方の電池セル３を冷却する。他方の面に設けられた溝部５４０と他方の電池セル３との間に第二の流路が形成される。第二の流路は、他方の電池セル３を冷却する。この第一の流路と第二の流路とは、隣り合う電池セル３，３間に互い違いに配置される。

凸部５５は、図５に示すように、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに設けられている。スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂは、Ｙ方向の第三端５０ｃを含む第一端部５０Ｄ１と該第三端５０ｃと反対側の第四端５０ｄを含む第二端部５０Ｄ２と、第一端部５０Ｄ１及び第二端部５０Ｄ２間の中間部５０Ｄ３とを備える。第一凸部５５Ａは、第一領域５０Ａの中間部５０Ｄ３に形成される。第一凸部５５Ａは、Ｙ方向に延び、第一領域５０Ａの中間部５０Ｄ３における第一端部５０Ｄ１側と第二端部５０Ｄ２側の２箇所に設けられている。第二凸部５５Ｂは、第二領域５０Ｂの中間部５０Ｄ３に形成される。第二凸部５５Ｂは、第二領域５０Ｂの中間部５０Ｄ３における第一端部５０Ｄ１近傍から第二端部５０Ｄ２近傍までＹ方向に連続して延びる。凸部５５と流路形成部５４とは、略平行に配置されている。

凸部５５は、図６及び図７に示すように、スペーサ５が保持する電池セル３の一方の面（図６及び図７における右側の面）に面接触する基部５５０を有する。しかし、基部５５０は、電池セル３の他方の面（図６及び図７における左側の面）とは面接触せず、離間している。凸部５５は、図１０及び図１２に示すように、基部５５０における電池セル３のケース本体３１と離間する他方の面から該ケース本体３１に向かって突出している。なお、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂにおいて他方の電池セル３に当接するのは、この凸部５５のみであり、この凸部５５がなければ、他方の電池セル３とスペーサ本体５０とは当接しない。

凸部５５は、電池セル３のケース本体３１に当接する当接部５５１と、該当接部５５１を支える支持部５５２とを備える。当接部５５１は、平面状に形成されている。当接部５５１は、ケース本体３１の側面に面接触する。支持部５５２は、流路形成部５４の側壁部５４５の高さと同じ高さを有する。

ケース本体３１に面接触する当接部５５１の裏側には、図９及び図１１に示すように、基部５５０を凹ませて形成された凹部５５３が設けられている。なお、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂにおいて一方の電池セル３に当接するのは、基部５５０のみであり、この凹部５５３がなければ、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの全面が一方の電池セル３に当接して、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ又は第二領域５０Ｂにおける電池セル３との当接面積比がスペーサ本体５０の第三領域５０Ｃにおける電池セル３の当接面積比を超える。ここでいう当接面積比とは、スペーサ本体５０の各領域において電池セル３に面対向している領域の面積に対する、電池セル３に当接可能な面積の比率のことである。

凸部５５は、スペーサ本体５０の基部５５０から他方の電池セル３のケース本体３１側に向かって膨出して形成されている。そのため、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの剛性が高められている。また、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａと第二領域５０Ｂの厚さは、基部５５０が設けられた領域と凸部５５及び凹部５５３が設けられた領域とで同じ厚さとなる。スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの一方の面には、凹部５５３が設けられ、その他方の面には、当接部５５１と支持部５５２とが設けられる。よって、スペーサ本体５０の厚みを増すことなく、つまりは、凸部５５を成形するのに伴って材料を増やすことなく、スペーサ本体５０の裏表両面に凸部５５（当接部５５１）と凹部５５３とが設けられる。

当接部５５１におけるＺ方向の長さは、図１０に示すように、電池セル３を保持するスペーサ本体５０の一方の面において、溝部５４０同士の間隔と同じ又は略同じである。具体的には、凸部５５におけるＺ方向の長さは、溝部５４０同士の間隔、言い換えると、凸条５４１（の後述する頂部５４４）の幅と同一又は略同一である。そのため、スペーサ５に加わる力は、Ｚ方向において電池セル３に均等に加わりやすくなる。

電池セル３のケース本体３１の縁と蓋体３２の縁とが接合される位置には、溶接部（溶接痕）が形成される。凸部５５及び凹部５５３は、この溶接部を避けて配置されている。溶接部は、ケース本体３１の開口部の開口縁（上端部）に沿って連続して形成されている。溶接部は、ケース本体３１の側面側から（Ｘ方向及びＹ方向から）ケース本体３１の縁と蓋体３２の縁とを溶接することにより生じる。また、スペーサ本体５０の基部５５０は、この溶接部と面接触し得る位置に配置される。そのため、基部５５０には、この溶接部を避けるために、段差部５６が形成されている。段差部５６は、第一領域５０ＡのＹ方向端部（上端部）に設けられている。

角部保持部５２は、図１１及び図１２に示すように、電池セル３を安定して拘束すべく、電池セル３のケース３０の中央を中心とした二つの対角位置（四隅）に配置され、電池セル３のケース３０の四隅を保持する。角部保持部５２は、スペーサ本体５０の角部におけるＹ方向及びＺ方向の直交端縁からＸ方向の一方側及び他方側の両側に延出する。角部保持部５２の内面は、電池セル３の外周端部のうち、角部に当接するようになっている。これらの内面は、壁状（平板状）に形成されている。凹部５５３がこの角部保持部５２間の第一領域５０Ａ及び第二流域５０Ｂに設けられているが、この凹部５５３には、角部保持部５２が妨げとなり、冷却媒体が流れず、つまり、角部保持部５２は、冷却媒体が流路以外に流れるのを阻止する。

角部保持部５２は、図５に示すように、電池セル３の上側の一対の角部に当接する一対の上側角部保持部５２Ａと、電池セル３の一対の下側の角部及び底面に当接する下側角部保持部５２Ｂとを備える。一対の上側角部保持部５２Ａは、スペーサ本体５０の第三端５０ｃ及び第四端５０ｄの上端側の縁に設けられる。下側角部保持部５２Ｂは、スペーサ本体５０の第三端５０ｃの下端側から底面を介してスペーサ本体５０の第四端５０ｄの下端側に亘る縁に設けられる。角部保持部５２は、隣り合う電池セル３を位置決めする位置決め部として機能する。

角部間保持部５３は、図１１及び図１２に示すように、スペーサ本体５０の頂部（頂辺）の中央箇所に設けられた頂部保持部５３Ａと、スペーサ本体５０の左右の側部（側辺）の中央箇所に設けられた第一側部保持部５３Ｂ及び第二側部保持部５３Ｃとを備えている。頂部保持部５３Ａ、第一側部保持部５３Ｂ及び第二側部保持部５３Ｃのそれぞれは、Ｘ方向（の電池セル３側に）に延出する延出片５３０を有する。延出片５３０は、壁状に形成されており、具体的には、一様に平坦に形成されている。第一側部保持部５３Ｂの延出片５３０は、Ｘ方向における長さが電池セル３のＸ方向における厚み寸法と略同じ長さとなるように延出している。第二側部保持部５３Ｃの延出片５３０は、Ｘ方向における長さが電池セル３のＸ方向における厚み寸法よりも短くなるように延出している。

頂部保持部５３Ａ及び第一側部保持部５３Ｂのそれぞれは、延出片５３０の先端部に、内側に突出する突片５３１を備えている。頂部保持部５３Ａの突片５３１は、スペーサ本体５０の下方に向かって突出している。第一側部保持部５３Ｂの突片５３１は、第二側部保持部５３Ｃに向かって突出している。第二側部保持部５３Ｃは、延出片５３０の先端部に、内側に突出する突起５３２を備えている。

第一側部保持部５３Ｂ及び第二側部保持部５３Ｃは、開口５３３を有する。開口５３３は、流路形成部５４によって形成される流路の出入り口に対応する第一側部保持部５３Ｂ及び第二側部保持部５３Ｃの位置を貫通して形成されている。開口５３３は、溝部５４０の断面形状以上の開口面積を有する。開口５３３は、流路を塞がない位置に設けられている。そのため、開口５３３は、流路を通過する空気の流れの妨げとならない。

図４〜図８は、スペーサ５が電池セル３を保持した状態を示している。電池セル３の（ケース３０の）外周端部のうち、四つの角部のそれぞれは、角部保持部５２によって保持されている。頂部は、頂部保持部５３Ａによって保持されている。左右の側部は、第一側部保持部５３Ｂ及び第二側部保持部５３Ｃによって保持されている。電池セル３の頂部のうち、頂部保持部５３Ａが延出する方向における面（電池セル３のケース３０におけるスペーサ本体５０との対向面とは反対側の面）には、頂部保持部５３Ａの突片５３１が係止されている。電池セル３の一方の側部のうち、第一側部保持部５３Ｂが延出する方向における面には、第一側部保持部５３Ｂの突片５３１が係止されている。電池セル３の他方の側部には、第二側部保持部５３Ｃの突起５３２が当接している。これらにより、電池セル３は、スペーサ５に保持され、スペーサ５と一体化されている。

フレーム７は、図１〜図３に示すように、Ｘ方向における複数の電池セル３の両側に配置され且つＸ方向において複数の電池セル３及び複数のスペーサ５を挟み込む一対の終端部材７０（いわゆるエンドプレート）と、該一対の終端部材７０同士を連結し、複数の電池セル３及び複数のスペーサ５を一体に緊締する連結部材７５とを備えている。つまり、電池セル３とスペーサ５とが一列に整列されている。そして、電池セル３とスペーサ５とは、直線上に積層された状態で、一端の終端部材７０に挟まれて電池積層方向に加圧されている。

終端部材７０は、例えば鋳造によって形成された、例えばアルミなどの金属製である。終端部材７０は、終端部材本体７１と、該終端部材本体７１の下部からＸ方向外方に突出する脚部７２とを備えている。スペーサ本体５０と同様、電池セル３のケース３０がＸ方向から見て矩形状であるのに対応して、終端部材本体７１は、矩形状に形成されている。

連結部材７５は、Ｙ方向における複数の電池セル３の両側に一対設けられている。すなわち、連結部材７５は、Ｙ方向の一方側から複数の電池セル３に対向配置される連結部材７５と、Ｙ方向の他方側から複数の電池セル３に対向配置される連結部材７５とを備えている。連結部材７５は、Ｘ方向に沿って延びて互いに間隔を有して平行する一対の横梁部７６（連結部）と、該一対の横梁部７６のＸ方向における一端部同士及び他端部同士を連結する一対の縦梁部７７とを備える。連結部材７５は、全体として、矩形の枠形状を呈している。連結部材７５の一対の横梁部７６は、電池セル３及びスペーサ５のＸ方向に沿う面における、電池セル３のケース３０の中央を中心とした二つの対角位置（四隅）の近傍に配置されている。

セル監視回路モジュール９は、セル監視回路（図示しない）を回路ケース９０に収容したものである。回路ケース９０は、開口部を有するケース本体９１と、該ケース本体９１の開口部を塞いで密閉する蓋体９２とを備えている。

以上の構成からなる電池モジュール１は、以下のようにして組み立てられる。つまり、図３に示すように、まず、間にスペーサ５が配置されつつ複数の電池セル３が積層される。一端及び他端にある電池セル３の外側にもスペーサ５が配置される。さらにその両側に一対の終端部材７０が配置される。一対の終端部材７０間にＸ方向の圧縮力が掛けられた状態で、一対の連結部材７５が複数の電池セル３にＹ方向から配置される。そして、連結部材７５の各貫通孔に挿通されたボルト８５のネジ部が終端部材７０の各雌ネジに螺入され、複数の電池セル３及び複数のスペーサ５がフレーム７とともに一体化される。その後、セル監視回路モジュール９が複数の電池セル３にＺ方向から配置されて取り付けられる。このようにして、電池モジュール１は、完成する。

以上の構成からなる電池モジュール１では、スペーサ５が電池セル３と並んで配置され、スペーサ本体５０の第三領域５０Ｃにおいて流路形成部５４が電池セル３に当接するのに伴って、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂにおける凸部５５も電池セル３に当接する。第三領域５０Ｃにおける溝形成部５４は、電池セル３に対して不均等に力を加えるが、凸部５５を設けて、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂにおいても不均等に力を電池セル３に加えて分散させることにより、第三領域５０Ｃの状態に近づけ、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂと第三領域５０Ｃとで均等となるようにする。そのため、スペーサ５が撓みにくくなっている。よって、スペーサ５が電池セル３に加える力の不均衡が抑えられ、電池セル３の保持性が高まる。

より詳細に説明すると、凸部５５がスペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに設けられていない場合、図７に示すスペーサ本体５０の他方の面において、電池セル３とスペーサ本体５０とは、第三領域５０Ｃに設けられる流路形成部５４（の凸条５４１の頂部５４４）のみで当接することになる。しかし、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに凸部５５が設けられることにより、電池セル３の第三領域５０Ｃに対向する領域において流路形成部５４が当接し、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに対向する領域において凸部５５が当接するようになる。そのため、流路形成部５４から電池セル３に加えられていた力が流路形成部５４と凸部５５とに分散されて、電池セル３に加わるようになる。よって、スペーサ５が電池セル３に加える力の不均衡が抑えられる。

また、凸部５５がスペーサ本体５０の基部５５０から面交差する方向に突出しており、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの強度が高まり、曲げやねじりに対して強くなる。

また、スペーサ５が電池セル３と並んで配置され、スペーサ本体５０の第三領域５０Ｃにおいて流路形成部５４が電池セル３に当接するのに伴って、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂにおける凹部５５３が電池セル３に当接する。第三領域５０Ｃにおける溝形成部５４は、電池セル３に対して不均等に力を加えるが、凹部５５３を設けて、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂにおいても不均等に力を電池セル３に加えて分散させることにより、第三領域５０Ｃの状態に近づけ、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂと第三領域５０Ｃとで均等となるようにする。そのため、スペーサ５が撓みにくくなっている。よって、スペーサ５が電池セル３に加える力の不均衡が抑えられ、電池セル３の保持性が高まる。

より詳細に説明すると、凹部５５３がスペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに設けられていない場合、図６に示すスペーサ本体５０の一方の面において、電池セル３とスペーサ本体５０とは、第三領域５０Ｃに設けられる流路形成部５４（の凸条５４１の頂部５４４）と、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの基部５５０（の全域）とで当接することになる。しかし、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに凹部５５３が設けられることにより、電池セル３の第三領域５０Ｃに対向する領域において流路形成部５４が当接し、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに対向する領域において凹部５５３が当接するようになる。そのため、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂから電池セル３に一様に加えられる力の分布は、第三領域５０Ｃにおいて流路形成部５４の頂部５４４の間隔で加えられる力の分布に近づくようになる。よって、スペーサ５が電池セル３に加える力の不均衡が抑えられる。

また、凹部５３３が基部５５０の一方の面から他方の面に向かって面交差する方向に凹ませ、反対側の面を膨出させ、凸部５５を形成することにより、スペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの強度が高まり、曲げやねじりに対して強くなる。

また、電池セル３に対向するスペーサ５のＺ方向における長さが他方の面において流路形成部５４と凸部５５とで同じ又は略同じ長さとなっている。そのため、スペーサ５に加わる力は、Ｚ方向において電池セル３に均等に加わりやすくなる。凸部５５は、Ｙ方向に延びる。そのため、スペーサ５に加わる力は、Ｙ方向において電池セル３に均等に加わりやすくなる。

また、角部保持部５２がスペーサ本体５０の第一領域５０Ａ及び第二領域５０ＢにおけるＹ方向の両方の端部５０ｃ，５０ｄに設けられている。そのため、溝部５４０が電池セル３のケース３０における周囲の二つの対角位置（四隅）を躱した位置に配置される。第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂに凸部５５が設けられ、スペーサ５から電池セル３に加わる外力は、スペーサ本体５０における第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂと、第三領域５０Ｃとに分散される。そのため、スペーサ５は、撓みにくくなっている。よって、スペーサ５が電池セル３に加える力の不均衡が抑えられ、電池セル３の保持性が高まる。

凸部５５は、第一領域５０Ａ又は第二領域５０ＢにおけるＹ方向の第一端部５０Ｄ１と第二端部５０Ｄ２との間の中間部５０Ｄ３に設けられる。溝部５４０が電池セル３のケース３０における周囲の二つの対角位置（四隅）を躱した位置に配置されるため、この領域には、溝部５４０が形成されておらず、この領域を凸部５５に有効に利用することができる。

また、ケース本体３１と蓋体３２とを密閉する際に、ケース本体３１の縁と蓋体３２の縁とが側面から溶接される。蓋体３２の縁とケース本体３１の縁との接合部には、溶接部（溶接痕）が形成される。溶接部は、ケース本体３１の側面から盛り上がって形成される。そのため、この溶接部の高さは、電池セル３とスペーサ５との間の離隔距離の公差に影響を与える。しかし、凸部５５は、この溶接部を避けて配置されている。凸部５５が溶接部に接触しない。そのため、溶接部によって電池セル３とスペーサ５との間の離隔距離は変わらない。よって、電池モジュール１のＸ方向（電池セル積層方向）の公差を低く抑えることができる。

また、凸部５５がこの溶接部と接触する位置に設けられていると、溶接部とケース本体３１の側面との高低差（段差）によりスペーサ５が撓む。しかし、凸部５５がこの溶接部を避けて配置されているため、スペーサ５が撓むことはない。そのため、スペーサ５に加わる力が電池セル３に均等に加わりやすくなり、電池セル３の保持性が高まる。

尚、本発明に係る蓄電モジュールは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、隣接部材として、スペーサ５が設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。隣接部材は、終端部材であってもよい。

また、上記実施形態においては、凸部５５及び凹部５５３は、第一領域５０Ａと第二領域５０Ｂとに設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。溝形成部がＺ方向に設けられているような場合、凸部及び凹部は、スペーサ本体のＹ方向の一端を含む領域と該一端と反対側の他端を含む領域とに設けられていてもよい。

また、上記実施形態においては、溝形成部として、流路形成部５４が設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。隣接部材は、蓄電素子間の絶縁を確保するためにも設けられている。このために、溝形成部は、形成する溝が流路として利用されないものであってもよい。また、隣接部材は、各蓄電素子の製造誤差であったり、蓄電素子が発熱等で熱膨張し、筐体が変形するのに対応するために設けられるものであってもよい。

また、上記実施形態においては、溝形成部としての流路形成部５４は、スペーサ本体５０の両面に設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。溝形成部は、本体の一方の面のみに設けられていてもよい。

また、上記実施形態においては、凸部５５及び凹部５５３は、第一領域５０Ａ及び第二領域５０Ｂの両方に設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、凸部及び凹部は、第一領域又は第二領域のいずれか一方のみに設けられていてもよい。

また、上記実施形態においては、凸部５５は、スペーサ本体５０の一方の面から突出して設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。凸部が溝形成部から突出しなければ、つまり、凸部がＸ方向における溝形成部の高さの範囲以内で突出しておれば、凸部は、スペーサ本体の両面から突出して設けられていてもよい。また、凸部は、スペーサ本体の厚さを厚くしたものであってもよい。

また、上記実施形態においては、凸部５５は、スペーサ本体５０の一方の面から膨出して、他方の面に凹部５５３を形成している。しかしながら、これに限定されるものではない。凸部は、本体の一方の面から突出させた突出部であってもよく、他方の面に凹部が設けられていなくてもよい。但し、本体の他方の面から一方の面に押し出して、一方の面から突出させた凸部は、重量を増加させることなく、本体の強度を上げることができる。

また、上記実施形態においては、凸部５５におけるＸ−Ｚ平面で切断した断面形状がコの字（Ｕの字形）に形成されている。しかしながら、これに限定されるものではない。凸部の断面形状は、Ｖの字形状やＣの字形状であってもよい。

また、上記実施形態においては、凸部５５及び凹部５５３は、流路形成部５４に沿って（本発明の第二方向としての）Ｙ方向に延びるように設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。凸部及び凹部は、Ｚ方向に延びるように設けられていてもよい。また、凸部及び凹部は、溝形成部と繋がっていてもよい。つまり、凸部及び凹部は、溝形成部の一部であってもよい。

また、上記実施形態においては、凸部５５におけるＺ方向の長さと溝同士の間隔は、同じ又は略同じである。しかしながら、これに限定されるものではない。凸部におけるＺ方向の長さと溝同士の間隔は、異なっていてもよい。

また、上記実施形態においては、電池モジュール１には、フレーム７が設けられている。フレーム７は、一対の終端部材７０及び一対の連結部材７５を備えている。そして、積層された電池セル３がフレーム７によって緊締保持されている。しかしながら、これに限定されるものではない。スペーサが蓄電素子を緊締保持する蓄電モジュールであってもよい。このスペーサのスペーサ本体は、電池セルのケースにおける中央を中心とした二つの対角位置（四隅）に孔を有する。この孔には、ボルトの軸部（連結部）が挿通され、スペーサ同士の相対的な位置決めを行う。そして、ナットがボルトの先端に螺合され、締め付けられることにより、スペーサ同士が緊締保持される。スペーサ間の蓄電素子には、蓄電素子が積層される方向（Ｘ方向）にスペーサから圧縮力が加わっている。本発明は、このような蓄電モジュールにおいても適用することができる。

また、上記実施形態においては、凸部５５は、電池セル３とスペーサ５とが並んで配置されるときに、流路形成部５４とともに電池セル３に当接している。しかしながら、これに限定されるものではない。蓄電素子と隣接部材とが並んで配置されるときに、溝形成部と凸部とが蓄電素子に同時に当接しなくてもよく、例えば、特定の姿勢のときに（蓄電モジュールを縦にしたとき（図１のＸ方向を上下方向にしたとき））溝形成部と凸部とが蓄電素子に当接するものであってもよい。

また、ある一定の力が溝形成部に加わって溝形成部が変形し、蓄電素子と基部との間の距離が所定の長さになったときに、凸部が蓄電素子に当接するものであってもよい。この場合、凸部のＸ方向の長さ（高さ）は、溝形成部のＸ方向の長さより低くなる。

また、上記実施形態においては、流路は、空気を通す風路である。しかしながら、これに限定されるものではない。流路には、空気以外の冷却媒体を通すものが含まれる。

また、上記実施形態においては、リチウムイオン二次電池について説明した。しかしながら、電池の種類や大きさ（容量）は任意である。

また、本発明は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではない。本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタにも適用可能である。

１…電池モジュール（蓄電モジュール）、３…電池セル（蓄電素子）、３０…ケース、３１…ケース本体、３２…蓋体、３３…電極端子、３４…バスバー、５…スペーサ（隣接部材）、５０…スペーサ本体（本体）、５０Ａ…第一領域、５０Ｂ…第二領域、５０Ｃ…第三領域、５０Ｄ１…第一端部、５０Ｄ２…第二端部、５０Ｄ３…中間部、５０ａ…第一端、５０ｂ…第二端、５０ｃ…第三端、５０ｄ…第四端、５１…保持部、５２…角部保持部（位置決め部）、５２Ａ…上側角部保持部、５２Ｂ…下側角部保持部、５３…角部間保持部、５３Ａ…頂部保持部、５３Ｂ…第一側部保持部、５３Ｃ…第二側部保持部、５３０…延出片、５３１…突片、５３２…突起、５３３…開口、５４…流路形成部（溝形成部）、５４０…溝部、５４２…底部、５４３…内壁部、５４１…凸条、５４４…頂部、５４５…側壁部、５５…凸部、５５Ａ…第一凸部、５５Ｂ…第二凸部、５５０…基部、５５１…当接部、５５２…支持部、５５３…凹部、５６…段差部、７…フレーム、７０…終端部材、７１…終端部材本体、７２…脚部、７５…連結部材、７６…横梁部、７７…縦梁部、８５…ボルト、９…セル監視回路（ＣＭＵ）モジュール、９０…回路ケース、９１…ケース本体、９２…蓋体

Claims (7)

1. 蓄電素子と、
   該蓄電素子に並んで配置される隣接部材と
   を備え、
   該隣接部材は、前記蓄電素子と面対向する本体を備え、
   該本体は、
   前記蓄電素子と面対向する領域における第一方向の一端を含む第一領域と、該一端と反対側の他端を含む第二領域と、前記第一領域と前記第二領域との間に設けられる第三領域とを有し、
   前記第三領域には、前記第一方向と交差する第二方向に延びる溝を形成する溝形成部が設けられ、
   前記第一領域及び前記第二領域の少なくもいずれか一方には、凸部が設けられる
   蓄電モジュール。
2. 蓄電素子と、
   該蓄電素子に並んで配置される隣接部材と
   を備え、
   該隣接部材は、前記蓄電素子と面対向する本体を備え、
   該本体は、
   前記蓄電素子と面対向する領域における第一方向の一端を含む第一領域と、該一端と反対側の他端を含む第二領域と、前記第一領域と前記第二領域との間に設けられる第三領域とを有し、
   前記第三領域には、前記第一方向と交差する第二方向に延びる溝を形成する溝形成部が設けられ、
   前記第一領域及び前記第二領域の少なくもいずれか一方には、凹部が設けられる
   蓄電モジュール。
3. 前記隣接部材は、隣り合う前記蓄電素子を位置決めする位置決め部であって、前記本体の前記第一領域及び前記第二領域の少なくもいずれか一方における前記第二方向の少なくとも一方の端部に設けられる位置決め部を有する
   請求項１又は請求項２に記載の蓄電モジュール。
4. 前記凸部は、前記蓄電素子に当接する
   請求項１に記載の蓄電モジュール。
5. 前記凸部又は前記凹部は、該凸部又は該凹部が設けられる前記第一領域及び前記第二領域のいずれか一方における前記第二方向の一端と該一端と反対側の他端との間に形成される
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
6. 前記隣接部材は、前記蓄電素子間に配置されるスペーサである
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
7. 前記蓄電素子は、
   電極体と、
   該電極体を収容するケースと
   を備え、
   該ケースは、
   開口を有するケース本体と、
   該開口を塞ぐ蓋体と
   を有し、
   前記凸部は、前記ケース本体と前記蓋体との接合部を避けて配置される
   請求項１に記載の蓄電モジュール。

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