JP2015069768A

JP2015069768A - 電源モジュール及び緩衝具

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Publication number: JP2015069768A
Application number: JP2013201677A
Authority: JP
Inventors: 久幸山根; Hisayuki Yamane
Original assignee: Lithium Energy Japan KK
Current assignee: Lithium Energy Japan KK
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP6241176B2

Abstract

【課題】電源モジュールにおいて、蓄電素子の膨張に対応して離隔状態を十分に確保する。
【解決手段】少なくとも二つの隣接する非水電解質二次電池１０と、隣接する非水電解質二次電池１０の間隙に配置される緩衝具４０とを備え、緩衝具４０は、周期的に湾曲又は屈曲した板状の基材４１を有し、基材４１には、基材４１の凸向きの湾曲又は屈曲により生じた凸面上に位置し、隣接する非水電解質二次電池１０のそれぞれの表面に交互に接触する接触面４４ａと、基材４１の凹向きの湾曲又は屈曲により生じた凹面上に位置し、隣接する非水電解質二次電池１０のそれぞれの表面に交互に対向する対向面４２ａとが形成されており、対向面４２ａの全部又は一部に、非水電解質二次電池１０の表面に突出する突条４３が形成されている、電源モジュール１。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子を備えてなる電源モジュール及びそれに用いられる緩衝具に関する。

二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車などの産業用大型電気機器への応用も進められており、この場合、高出力化、大容量化を意図して電源モジュールとしての使用が一般的になっている。

電源モジュールは、等間隔で配列された複数の非水電解質二次電池が筐体に収納された構成を有する。そして、非水電解質二次電池のそれぞれの電極端子が接続されることにより、高電圧、大容量の一個の電源として機能している（例えば特許文献１、図１等を参照）。

特開２００５−３２２６４７号公報

以上のような構成を有する従来の電源モジュールにおいては、非水電解質二次電池同士は間隔を開けて配置されることにより、筐体内における放熱経路を確保して、装置全体の過熱を防ぐようにしている。非水電解質二次電池は充放電を繰り返すことにより内部でガスが発生し、電極体及び電解液を収納する外装体である容器が膨張する。これにより、非水電解質二次電池同士の間隔が減少、あるいは接触することとなり、放熱効果が低下してしまう恐れがあった。

そこで放熱経路を確保するために、隣接する非水電解質二次電池の間には通常シリコンゴムやポリプロピレンその他合成樹脂製のスペーサが配置され、膨張した電池同士の接触を防ぐようにしている。しかしながら、非水電解質二次電池が膨張すると電池間に挟まれたスペーサは変形してしまい、電池の間隔を十分に確保することができなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、非水電解質二次電池その他蓄電素子の膨張に対応して離隔状態を十分に確保することが可能な電源モジュール及びそれに用いられる緩衝具を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、
少なくとも二つの隣接する蓄電素子と、
前記隣接する蓄電素子の間に配置される緩衝具とを備え、
前記緩衝具は、
周期的に湾曲又は屈曲した板状の本体部を有し、
前記本体部には、
前記本体部の凸向きの湾曲又は屈曲により生じた凸面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に接触する接触面と、
前記本体部の凹向きの湾曲又は屈曲により生じた凹面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に対向する対向面とが形成されており、
前記対向面の全部又は一部に、前記隣接する蓄電素子の前記表面に突出する突出部が形成されている、
電源モジュールである。

本発明の第２の側面は、
前記突出部は、前記凹面の延伸方向に沿って伸びた突条を形成している、
本発明の第１の側面の電源モジュールである。

本発明の第３の側面は、
前記突出部は、前記突条の両端を貫通する貫通孔を有する、
本発明の第２の側面の電源モジュールである。

本発明の第４の側面は、
少なくとも二つの隣接する蓄電素子の間に配置される緩衝具であって、
周期的に湾曲又は屈曲した板状の本体部を有し、
前記本体部には、
前記本体部の凸向きの湾曲又は屈曲により生じた凸面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に接触する接触面と、
前記本体部の凹向きの湾曲又は屈曲により生じた凹面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に対向する対向面とが形成されており、
前記対向面の全部又は一部に、前記隣接する蓄電素子の前記他方の表面に突出する突出部が形成されている、
緩衝具である。

なお、本発明は他の側面として、前記突出部の先端は平坦である、
電源モジュールであってもよい。

本発明は更なる他の側面として、前記突出部の先端は湾曲している、
電源モジュールであってもよい。

本発明は更なる他の側面として、
前記突出部は、前記蓄電素子の前記他方の表面に接触している、
電源モジュールであってもよい。

本発明は更なる他の側面として、
前記突出部は、前記対向面毎に複数形成されており、前記凹面の延伸方向に沿って配列されている、
電源モジュールであってもよい。

本発明は更なる他の側面として、
前記突出部は、前記一対の蓄電素子のそれぞれの表面の中央に対応する位置に形成されている、
電源モジュールであってもよい。

本発明は更なる他の側面として、
前記突出部は、複数の前記対向面に渡って断続的に形成されている、
電源モジュールであってもよい。

以上のような本発明は、蓄電素子を有する電源モジュールにおいて、蓄電素子の膨張に抗して離隔状態を十分に確保することが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る電源モジュールの構成を模式的に示す斜視図本発明の実施の形態１に係る電源モジュールにおける緩衝具の構成を示す斜視図本発明の実施の形態１に係る電源モジュールにおける緩衝具の構成を示す側面図（ａ）本発明の実施の形態１に係る電源モジュールにおける緩衝具の作用効果を説明するための図（ｂ）本発明の実施の形態１に係る電源モジュールにおける緩衝具の作用効果を説明するための図（ａ）本発明の実施の形態２に係る電源モジュールにおける緩衝具の構成を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態２に係る電源モジュールにおける緩衝具の他の構成例を示す側面図（ａ）本発明の実施の形態３に係る電源モジュールにおける緩衝具の構成を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態３に係る電源モジュールにおける緩衝具の他の構成例を示す側面図（ａ）本発明の実施の形態４に係る電源モジュールにおける緩衝具の構成を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態４に係る電源モジュールにおける緩衝具の他の構成例を示す側面図（ａ）本発明の実施の形態に係る電源モジュールにおける緩衝具の他の構成例を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る電源モジュールにおける緩衝具の他の構成例を示す側面図本発明の実施の形態に係る電源モジュールにおける緩衝具の他の構成例を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
（１．電源モジュール）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電源モジュール１の構成を示す分解斜視図であり、図２は電源モジュール１において用いられる緩衝具４０の構成を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態１の電源モジュールは、外形矩形の角柱形状を有する複数の非水電解質二次電池１０と、非水電解質二次電池１０が載置されるベースフレーム２０と、ベースフレーム２０及び非水電解質二次電池１０を収納する筐体３０とから主に構成される。

非水電解質二次電池１０は、アルミニウム製の開口箱状の容器本体１１と、容器本体１１と同一材料による板状の蓋部１２から構成される容器を有し、容器内に電極体及び電解液を収納している。又、蓋部１２の主面上には内部の電極体と接続される正負の電極端子１３、容器の内圧が所定値以上になると開放される安全弁１４、及び電解液の注液口を封止する封止栓１５が設けられている。

非水電解質二次電池１０は、容器本体１１の長手側、すなわち後述する図中Ｙ軸方向に沿った側面である長手側側面１１ａ同士が対向するようにベースフレーム２０上に配列される。

ベースフレーム２０は、非水電解質二次電池１０を載置する載置面２１を有する合成樹脂製の台座である。なお、載置面２１上には非水電解質二次電池１０の容器本体１１の底面に対応した形状の凹部を設け、ベースフレーム２０上に載置される非水電解質二次電池１０が等間隔で配列されるように位置決めするようにしてもよい。

筐体３０は金属又は合成樹脂製の中空の六面体の容器であり、後述する緩衝具４０とともに複数の非水電解質二次電池１０を一体として挟持、固定する。なお、筐体３０とは別個に非水電解質二次電池１０を一体として挟持するエンドプレートその他締結部材を備えていてもよい。

なお、非水電解質二次電池１０の配列方向は、図１に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直交座標系においてＸ軸と平行な直線上にあり、非水電解質二次電池１０及び筐体３０の各面は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸とそれぞれ平行に位置する。以下の説明に際しては、図中矢印の方向を基準に奥から手前、右から左、並びに下から上を定める。

隣接する非水電解質二次電池１０の間、並びに筐体３０の内壁と非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａとの間には、長手側側面１１ａに平行に位置する平面形状矩形の緩衝具４０が配置されている。緩衝具４０の詳細な構成は後述する。

なお、図１中においては、説明のため筐体３０に設けられる電源モジュール１全体の電極端子、充放電を管理する管理装置及び各非水電解質二次電池１０の電極端子１３同士を接続するバスバー等を省略して示した。

以上の構成において、電源モジュール１は本発明の電源モジュールに相当し、非水電解質二次電池１０は本発明の蓄電素子に相当し、緩衝具４０は本発明の緩衝具に相当する。

このような構成を有する、電源モジュール１は、緩衝具４０を備えたことを特徴とする。以下、緩衝具４０の構成を詳細に説明するとともに、これにより本発明の緩衝具の一実施の形態について説明を行う。

（２．緩衝具）
図２は本実施の形態１にかかる緩衝具４０の構成を示す斜視図であり、図３は緩衝具４０の側面図である。

上記各図に示すように、緩衝具４０は、非水電解質二次電池１０の配列方向である図中Ｘ軸に直交するＺ−Ｙ軸平面上に広がる正面形状が矩形の基材４１から構成される。基材４１の材質はポリカーボネート等の耐熱性、耐衝撃性を有する合成樹脂その他の絶縁性材料であり、高さ方向に沿って交互に屈曲した態様を有する。

すなわち、図３に示すように、基材４１は、一方の主面上に形成された、隣接する非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａに対して離隔して対向する対向面４２ａを有する凹部４２と、他方の主面上に凹部４２の反転形状として形成された、非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａと接触する接触面４４ａを有する凸部４４とを有する。凹部４２と凸部４４は、基材４１の一部である渡り壁４５を共有して、緩衝具４０の高さ方向に交互に連続して形成される。これにより、対向面４２ａ及び接触面４４ａは、左右に向きが入れ替わりながら、基材４１の両主面に配置される。更に、対向面４２ａ及び接触面４４ａは、図２に示すように、基材４１の左右方向（Ｙ軸方向）に延びて互いに平行な列を成している。

次に、凹部４２内には、図２に示すように、対向面４２ａと平行に、基材４１の左右方向に延びて形成された突条４３が設けられている。

突条４３は凸部４４と相似である図中Ｘ−Ｚ平面による断面形状が台形の部位であって、非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａに離隔して対向する対向面４３ａと、対向面４２ａと４３ａをつなぐ渡り壁４３ｂとを有する。更に、突条４３の内部には、突条４３の断面形状と相似であって、緩衝具４０の左右両端まで連通している貫通孔４３ｃが形成されている。なお、凹部４２、突条４３及び凸部４４は、インジェクション成形等により、基材４１と一体成形されることが望ましい。

以上の構成において、接触面４４ａは本発明の接触面に相当し、対向面４２ａは本発明の対向面に相当する。又、突条４３は本発明の突条を形成する突出部に相当する。凸部４４の表面である、接触面４４ａ及び渡り壁４５の表面４５ａは、本発明の凸面に相当する。凹部４２の表面である、対向面４２ａ及び渡り壁４５の表面４５ａは、本発明の凹面に相当する。

このような本実施の形態１の電源モジュール１における緩衝具４０の機能について上記各図と、図４（ａ）（ｂ）を更に参照して、説明を行う。

はじめに、緩衝具４０は、図４（ａ）に示すように、電源モジュール１内で、隣接する非水電解質二次電池１０間に配置された状態においては、一方の非水電解質二次電池１０ａの長手側側面１１ａ１及び他方の非水電解質二次電池１０ｂの長手側側面１１ｂ１のそれぞれに対して、上下方向に沿って、凸部４４の接触面４４ａが交互に接触するとともに、凹部４２の対向面４２ａ及び突条４３の対向面４３ａの組が交互に正対して配置される。

これにより、非水電解質二次電池１０ａ及び１０ｂは渡り壁４５を介して一定の間隔を保った状態でベースフレーム２０上に載置されるとともに、長手側側面１１ｂ１、対向面４２ａ、対向面４３ａ及び渡り壁４５の表面４５ａにより形成された空隙Ｃ１が放熱経路として機能し、外気を流通させて非水電解質二次電池１０ａ又は１０ｂを冷却する。

次に、非水電解質二次電池１０ａ及び１０ｂは、図４（ｂ）に示すように、充放電等に起因する容器の膨張が生ずると、基材４１の両主面から緩衝具４０を圧迫するが、このとき、電池の配列方向である図中Ｘ軸に対して斜行する渡り壁４５は、圧力により対向面４２ａに対して広がるように傾斜する。これにより基材４１は上下方向に延び、全体として扁平に変形するが、突条４３の対向面４３ａが長手側側面１１ａ１及び１１ａ２の左右両端に渡ってそれぞれ接触して、渡り壁４３ｂが長手側側面１１ａ１及び１１ａ２を支持する。これにより、基材４１が一定以上に変形することが抑えられる。更に、突条４３の渡り壁４３ｂの表面４３ｂ１と凹部４２の対向面４２ａ及び渡り壁４５の表面４５ａにより形成される空隙Ｃ２に加えて、突条４３の貫通孔４３ｃが対向面４３ａからの伝熱に対する放熱経路として確保されることとなり、基材４１の変形の前後で放熱機能が低下することを抑制している。

このように、本実施の形態１の電源モジュール１によれば、隣接する非水電解質二次電池に対して交互に接触する接触面４４ａ及び交互に対向する対向面４２ａ、並びに対向面４２ａから突出した突条４３を有する緩衝具４０を備えたことにより、単セルとしての非水電解質二次電池その他蓄電素子の膨張に対応して、電池同士の離隔状態を十分に確保して、高い信頼性を獲得することが可能となる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る電源モジュールは、実施の形態１の構成において、緩衝具４０に換えて、図５（ａ）の側面図に示す緩衝具５０を備えたことを特徴とする。以下、図を参照して説明を行う。ただし、図１、図２等と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。以下の実施の形態の説明も同様である。

本実施の形態２における緩衝具５０は、凹部４２上に設けられる突条について、貫通孔４３ｃを有する突条４３と、貫通孔を有さない突条５３とを備えたことを特徴とする。

長期使用や過充放電に伴う非水電解質二次電池１０の変形の態様は、容器の形状又は収納される電極体の位置等に依存するが、容器が汎用される外形矩形の角柱形状である場合、主に長手側側面１１ａの重心近傍にて変形がもっとも大きくなる。これは、電源モジュールにおいては、隣接する電池間の中央にもっとも強い押圧が加わることを意味する。

本実施の形態２は、この点に着目して構成されたものであり、長手側側面１１ａの中央近傍に隣接する凹部４２に設けられる突条５３は、貫通孔を省略し、中身が密な構成としている。一方、長手側側面１１ａの上下端近傍においては実施の形態１と同様、貫通孔４３ｃを有する突条４３を設けたことにより、放熱経路を確保している。

これにより、電池の配列方向、すなわち図中Ｘ方向に沿った向きの強度が高まり、非水電解質二次電池１０の押圧により突条が変形することを抑制して、緩衝具自体の厚み及び空隙が確保される。

なお、上記の説明においては、貫通孔を有さない突条５３は、長手側側面１１ａの中央近傍に隣接する凹部４２に設けられるものとしたが、図５（ｂ）に示す緩衝具６０のように、長手側側面１１ａの上下端近傍において設ける構成としてもよい。これは以下の効果をもたらす。すなわち、長期使用や過充放電に伴う非水電解質二次電池１０の発熱も又、容器の形状や電極体の位置に依存し、もっとも高温となるのは長手側側面１１ａの重心近傍と考えられる。

そこで、長手側側面１１ａの中央近傍に隣接する突条については実施の形態１と同様の突条４３とすることにより放熱経路を確保する一方で、長手側側面１１ａの上下端近傍においては突条５３を設けることにより強度を高めている。これによっても電池同士の離隔状態を十分に確保するとともに、電源モジュールの高温化を抑制することが可能となる。なお、緩衝具６０は、緩衝具５０が用いられる場合よりも圧力耐性の大きな容器を有する非水電解質二次電池１０により電源モジュール１を構成した場合に好適である。

更に、緩衝具が有する突条の全てを、貫通孔を有しない突条５３としてもよい。この場合は、放熱経路の確保に比して緩衝具の補強が優先される構成となり、非水電解質二次電池１０の膨張を抑制するのに好適である。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る電源モジュールは、実施の形態１の構成において、緩衝具５０に換えて、図６（ａ）の側面図に示す緩衝具７０を備えたことを特徴とする。

本実施の形態３における緩衝具７０は、凹部４２上に設けられる突条について、突条自身の延伸方向、すなわち図中紙面裏表を貫くＹ方向にそった断面形状が矩形の突条７３を備える。突条７３は、実施の形態１の突条４３と同様、非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａに正対する対向面７３ａと、対向面７３ａと凹部４２の対向面４２ａを接続する渡り壁７３ｂとを有する。渡り壁７３ｂは、対向面４２ａと対向面７３ａとの間に、非水電解質二次電池１０の配列方向、すなわち図中Ｘ方向に平行となるよう設けられている。

このような構成を有する本実施の形態３は、渡り壁７３ｂが非水電解質二次電池１０の配列方向に平行であることにより、渡り壁７３ｂの折損や変形の恐れが低減され、非水電解質二次電池１０の膨張に伴う圧力は対向面７３ａからそのまま凹部４２の対向面４２ａまで伝達される。これにより、電池の配列方向、すなわち図中Ｘ方向に沿った向きの強度が高まり、非水電解質二次電池１０の押圧により突条が変形することを抑制して、緩衝具自体の厚み及び空隙が確保され、電池同士の離隔状態を十分に確保して、高い信頼性を獲得することが可能となる。

更に、電池の配列方向における突条の補強としては、図６（ｂ）に示す緩衝具８０のように、貫通孔８３ｂを有し、断面形状が弧状の曲面を有する突条８３を備えた構成としてもよい。この場合、突条８３は対向面と渡り部とが境界無く繋がって形成された壁体８３ａを有し、非水電解質二次電池１０の膨張時には長手側側面１１ａに対して線接触することとなる。これにより、電池の配列方向の強度を更に高めることができる。加えて、壁体８３ａと長手側側面１１ａの接触が曲面を介して行われることにより、長手側側面１１ａの表面に傷や亀裂等を生じさせる恐れを低減して、更なる信頼性を獲得できる。

なお、緩衝具８０においては、凹部４２及び凸部４４と渡り壁４５の境界も曲面とし、基材４１が交互に湾曲する態様を有しているが、これにより接触面４４ａも突条８３と同様の効果を奏する。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る電源モジュールは、実施の形態１の構成において、緩衝具４０に換えて、図７（ａ）の側面図に示す緩衝具９０を備えたことを特徴とする。

緩衝具９０は、凹部について、実施の形態１と同様に突条４３を有する凹部４２と、突条を有さない凹部９１を備える。これにより以下の効果を奏する。すなわち、実施の形態２にて説明したように、非水電解質二次電池１０の変形の態様は、容器の形状又は収納される電極体の位置等に依存し、容器が汎用される外形矩形の角柱形状である場合、主に長手側側面１１ａの重心近傍にて変形がもっとも大きくなる。

そこで、緩衝具９０においては、長手側側面１１ａの中央近傍に隣接する凹部４２にのみ突条４３を設ける一方、長手側側面１１ａの上下端近傍においては突条を省略した凹部９１を設けたことにより、より長大な放熱経路を確保している。これにより、電池の配列方向における強度を高めるとともに放熱効果を向上させることが可能となる。

なお、上記の説明においては、突条４３は長手側側面１１ａの中央近傍に隣接する凹部４２にのみ設けられるものとしたが、実施の形態２の図５（ｂ）の構成例と同様の理由から、長手側側面１１ａの上下端近傍においてのみ設ける構成としてもよい。

更に、図７（ｂ）に示す緩衝具１００のように、突条４３を、長手側側面１１ａの上下方向において凹部９１を間に挟み等間隔に分散して配置した構成としてもよい。この場合、緩衝具１００の主面全体に渡って強度及び放熱性能が平均化され、電源モジュールに内蔵する非水電解質二次電池１０の形状、内部構造、品質や定格に依存しない、高い汎用性を有する緩衝具を提供することができる。なお、凹部４２及び凸部４４の個数に応じて、突条４３は不定間隔で配置するようにしてもよい。

以上のように、本発明の実施の形態による電源モジュールは、隣接する非水電解質二次電池に対して交互に接触する接触面及び交互に対向する対向面、並びに対向面から突出した突出部としての突条を有する緩衝具を備えたことにより、非水電解質二次電池の膨張に対応して、電池同士の離隔状態を十分に確保して、高い信頼性を獲得することが可能となる。

しかしながら、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではない。

上記の各実施の形態においては、本発明の緩衝具は、突条４３の対向面４３ａに示すように、膨張前の非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａに対しては離隔して位置するものであるとして説明を行ったが、接触する構成としてもよい。

具体的には、図８（ａ）の緩衝具１１０の突条１１３として示すように、対向面１１３ａを凸部４４の接触面４４ａと面一とすることにより、膨張前の状態から緩衝具を補強して、非水電解質二次電池の変形を未然に抑制することが可能となる。なお、突条１１３において貫通孔１１３ｃは実施の形態１の貫通孔４３ｃと同一形状としたが、凹部４２の対向面４２ａに近接して設けることにより、対向面４２ａの裏面となる接触面４４ａからの伝熱を迅速に逃がすことができる。一方、図８（ｂ）の緩衝具１２０の貫通孔１２３ｃのように、対向面１１３ａに近接して設けることにより、凸部４４の厚みを実質的に拡大して、緩衝具の強度を高めるようにしてもよい。

上記の各実施の形態においては、本発明の緩衝具の突出部は、突条４３に示すように、基材４１の左右両端に延伸する突条であるとして説明を行ったが、本発明の突出部は、対向面から蓄電素子の表面に向かって突出した態様であれば、対向面の形状や突出の態様等は任意の形状を有していてもよい。一例として、図９に示す緩衝具１３０は、凹部４２の対向面４２ａ上に断続的に配列された、外形角錐台形状の複数の凸部１３３を突出部として有する。

凸部１３３は、左右方向に一定間隔をおいて断続的に配置されることにより、凸部１３３間の隙間が凹部４２と連通する。これにより非水電解質二次電池１０の膨張後、対向面１３３ａが長手側側面１１ａに接触した後も、十分な放熱経路を確保している。更に、突出部の個数も任意であってよい。

更に、図９に示す緩衝具１３０を含め、上述した各実施の形態１〜４等の構成は、任意に組み合わせて実施してもよい。

上記の説明においては、本発明の緩衝具並びに接触面及び対向面としての接触面４４ａ及び対向面４２ａの平面形状、すなわち図中Ｙ−Ｚ平面における形状は、いずれも矩形であるとして説明を行った。一方で、本発明の接触面及び対向面は、隣接する蓄電素子の各表面にそれぞれ接触又は離隔して配置されるものであれば、その形状によって限定されるものではなく、長円形、楕円形、多角形その他任意の形状であってよい。しかしながら、対向して配置される非水電解質二次電池１０の長手側側面１１ａの形状に追従することが望ましく、実施の形態１〜４に示すように、突出部は接触面及び対向面とともに、蓄電素子を収納する容器の左右方向に沿って延伸することが最も望ましい。一方、接触面４４ａ及び対向面４２ａ並びに突条４３は、図１等に示す構成の他、上下方向、すなわち図中Ｚ方向に延伸する構成としてもよい。

更に、上記の説明においては、本発明の接触面と対向面は、基材４１が屈曲することにより緩衝具４０の高さ方向に交互に連続して形成される、渡り壁４５を共有する凹部４２及び凸部４４により構成されるものとした。すなわち、各実施の形態において、本発明の本体部は周期的に屈曲することにより、同一形状の接触面及び対向面を生じさせている。

しかしながら、本発明の接触面と対向面は、本体部が湾曲又は屈曲することにより形成されていればよく、湾曲又は屈曲の態様により限定されない。なお、湾曲又は屈曲するとは、湾曲又は屈曲が生ずる回数が、少なくとも一つの接触面及び少なくとも一つの対向面がそれぞれ生ずるのに必要であることを意味し、湾曲又は屈曲の回数、形状その他の態様が本体部において全て同一であることを必要とするものではない。したがって、接触面と対向面とは互いに異なる個数、寸法、大きさ、形状であってよい。複数の接触面においてそれぞれの接触面が互いに異なる寸法、大きさ、形状であってもよい。同様に、複数の対向面においてそれぞれの対向面が互いに異なる寸法、大きさ、形状であってもよい。

上記の説明においては、電源モジュール１は、全ての非水電解質二次電池１０の間に本発明の緩衝具としての緩衝具４０その他を備えるものとしたが、少なくとも隣接する一組の非水電解質二次電池１０の間に本発明の緩衝具を含む構成も、本発明の電源モジュールに含まれる。

上記の説明においては、本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池１０であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。又、一次電池であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は発電要素と電解液を容器内に封入してなる電気を蓄積可能な素子であれば、起電力を発生させるための具体的な方式によって限定されるものではない。

要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、蓄電素子を有する電源モジュールにおいて蓄電素子の膨張に対応して離隔状態を十分に確保することが可能になるという効果を奏し、例えば二次電池を有する電源モジュールにおいて有用である。

１電源モジュール
１０非水電解質二次電池
１１容器本体
１１ａ長手側側面
１２蓋部
１３電極端子
１４安全弁
１５封止栓
２０ベースフレーム
２１載置面
３０筐体
４０緩衝具
４１基材
４２凹部
４２ａ対向面
４３突条
４３ａ対向面
４３ｂ渡り壁
４３ｃ貫通孔
４４凸部
４４ａ接触面
４５渡り壁
４５ａ表面

Claims

少なくとも二つの隣接する蓄電素子と、
前記隣接する蓄電素子の間に配置される緩衝具とを備え、
前記緩衝具は、
周期的に湾曲又は屈曲した板状の本体部を有し、
前記本体部には、
前記本体部の凸向きの湾曲又は屈曲により生じた凸面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に接触する接触面と、
前記本体部の凹向きの湾曲又は屈曲により生じた凹面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に対向する対向面とが形成されており、
前記対向面の全部又は一部に、前記隣接する蓄電素子の前記表面に突出する突出部が形成されている、
電源モジュール。
前記突出部は、前記凹面の延伸方向に沿って伸びた突条を形成している、
請求項１に記載の電源モジュール。
前記突出部は、前記突条の両端を貫通する貫通孔を有する、
請求項２に記載の電源モジュール。
少なくとも二つの隣接する蓄電素子の間に配置される緩衝具であって、
周期的に湾曲又は屈曲した板状の本体部を有し、
前記本体部には、
前記本体部の凸向きの湾曲又は屈曲により生じた凸面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に接触する接触面と、
前記本体部の凹向きの湾曲又は屈曲により生じた凹面上に位置し、前記隣接する蓄電素子のそれぞれの表面に交互に対向する対向面とが形成されており、
前記対向面の全部又は一部に、前記隣接する蓄電素子の前記他方の表面に突出する突出部が形成されている、
緩衝具。