JP2016173903A - 電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、前記電池セルの外周面に接着層を形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、変形可能な多孔層を前記電池セルの外周面に設け、かつ、前記多孔層に接着剤を含浸させることで、前記多孔層と前記接着剤とを含む接着層を形成する、方法である。
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、前記電池セルの外周面に接着層を形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
前記電池セルの外周面の一部の領域である第1領域に、変形可能な多孔層を設け、かつ、
前記第1領域に対して前記電池セルの挿入方向の後側に隣接する第2領域に、接着剤で構成される接着剤層を設け、前記多孔層と前記接着剤とを含む接着層を形成する、方法である。
孔状をなす電池保持部を持つホルダと、前記ホルダの前記電池保持部に挿入されている電池セルと、前記ホルダと前記電池セルとの間に介在している接着部と、を有し、
前記接着部は、多孔層と、前記多孔層の少なくとも一部に含浸されている接着剤と、を有するものである。
実施例1は本発明の第1の電池モジュールの製造方法に関する。図1は実施例1の電池モジュールを模式的に表す斜視図である。図2は、図1に示す実施例1の電池モジュールの分解斜視図である。図3は、実施例1の電池モジュールを図1中X−X位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。図4は、実施例1の製造方法における接着層形成工程を模式的に表す説明図である。図5は実施例1の製造方法における挿入工程を模式的に表す説明図である。
実施例1の電池モジュールの製造方法は、電池セル1、接着部42およびホルダ5を持つ電池モジュール(図1および図2参照)を製造する方法である。
準備工程においては、上述した電池セル1およびホルダ5を準備した。電池セル1は略円柱状をなし、ホルダ5の電池保持部50は電池セル1の外径よりもやや大径の貫通孔状をなす。電池セル1は、図1および図3に示す組み付け状態において、ホルダ5における電池保持部50の内部に配置される部分と、その他の部分、つまり電池保持部50の外部に配置される部分とを有する。したがって、電池セル1の外周面11は、組み付け状態において、ホルダ5の電池保持部50の内周面51に対面する領域(固着領域Zと呼ぶ)と、その他の領域と、を有する。固着領域Zは、電池セル1の外周面11における軸方向Yの一部の領域からなる。固着領域Zは電池セル1の周方向の全周にわたって連続的に形成される。電池保持部50の内周面51と電池セル1の外周面11との隙間を、接着空間20と呼ぶ。
図4に示すように、実施例1の製造方法における接着層形成工程では、先ず、電池セル1の外周面11に筒状の多孔層40を設ける。実施例1においては、多孔層40は、スポンジ製のテープの裏面にテープ用の接着剤層(図略)が積層されたスポンジテープが電池セル1の外周面11に巻回されてなる。なお、多孔層40のテープつまりスポンジ部分は、連泡型の発泡ウレタン樹脂製であり、弾性変形可能である。
この工程によって、多孔層40に接着剤が含浸した接着層4を形成した。その後、放置して接着層4を固化させ接着部42とすることで、実施例1の電池モジュールを得た。
上述した接着層形成工程後に、接着層4を形成した電池セル1を、ホルダ5の電池保持部50に対して軸合わせして、電池セル1を電池保持部50に挿入した。具体的には、図5中の左側の部分に示すように、固定したホルダ5に対して電池セル1を軸方向Yに沿って移動させることで、図5中の中央の部分に示すように電池セル1を電池保持部50に挿入した。このとき電池セル1は図1中下側から上側に向けてホルダ5に対して相対移動した。
上記した挿入工程後、電池保持部50に電池セル1が挿入され、かつ、接着空間20に接着層4が充填されてなる、電池セル1、ホルダ5、および接着層4の複合体を静置し、流体状の接着剤を硬化させ固体状に状態変化させることで、接着部42と電池セル1とホルダ5とを有する実施例1の電池モジュールを得た。
なお、挿入工程後の多孔層40の軸方向長さは固着領域Zの軸方向長さと略同じであり、電池モジュールにおける接着部42の軸方向長さもまた固着領域Zの軸方向長さと略同じであった。
第1の電池モジュールの製造方法で用いる多孔層40は連泡型のものである必要があり、第2の電池モジュールの製造方法で用いる多孔層40は連泡型であっても独泡型であっても良いが、連泡型であるのが好ましい。また、接着剤を含浸させることを考慮すると、多孔層40における細孔の平均細孔径は100μm以上であるのが好ましく、1000μm以上であるのがより好ましい。なお、平均細孔径は窒素ガス吸着法によって測定可能である。
以下、参考までに実施例1の電池モジュールを説明する。
実施例1の電池モジュールは、実施例1の電池モジュールの製造方法で得られたものである。図1および図2に示すように、実施例1の電池モジュールは、電池セル1、接着部42、ホルダ5、セパレータ90、および、バスバー91で構成されている。
実施例2は本発明の第2の電池モジュールの製造方法に関する。実施例2の製造方法は、接着層形成工程以外は実施例1の製造方法と概略同じである。実施例2の電池モジュールは、接着層以外は実施例1の電池モジュールと概略同じである。したがって、実施例2の製造方法における準備工程およびセル固着工程は実施例1の製造方法と概略同じである。よって、実施例2では接着層形成工程および挿入工程のみを説明する。図6は実施例2の製造方法における接着層形成工程を模式的に表す説明図である。図7は実施例2の製造方法における挿入工程を模式的に表す説明図である。
実施例2の製造方法における接着層形成工程では、電池セル1の外周面11に実施例1よりも軸方向長さの短い多孔層40を形成し、この多孔層40に実施例1と同じ接着剤を含浸させた。電池セル1の外周面11において多孔層40を形成した領域を第1領域Iと呼ぶ。第1領域Iは、電池セル1の外周面11において挿入方向の先側に位置する領域である。
上述した接着層形成工程後に、接着層4を形成した電池セル1をホルダ5の電池保持部50に対して軸合わせし、電池セル1を電池保持部50に挿入した。電池セル1の外周面11に設けられた接着層4の厚さは接着空間20の幅よりも大きい。このため、実施例2の製造方法においても、電池セル1を電池保持部50に挿入する際には、接着層4が電池保持部50の挿入端面52、および、電池保持部50の内周面51に圧接する。接着層4における挿入方向の先側部分を構成する先側部45は、実施例1における接着層4と同様に、変形可能な多孔層40と、多孔層40よりも流動性が高く多孔層40よりも変形し易い接着剤とを含む。このため先側部45は、実施例1における接着層4と同様に、多孔層40と接着剤との相互的な作用によって、接着空間20に隙間なく入り込む。他方、先側部45に隣接する後側部46は、多孔層40を含まないものの、先側部45に引き込まれて接着空間20に入り込む。後側部46を構成する接着剤は、先側部45を構成する低粘度接着剤よりも粘度の高い高粘度接着剤であるため、後側部46は先側部45における多孔層40と同様に、低粘度接着剤の潤滑作用によって接着空間20に滑り込むとともに、低粘度接着剤を電池保持部50の内周面51に塗り広げる。このため、後側部46もまた先側部45と同様に接着空間20に隙間なく充填される。したがって、挿入工程においては、接着空間20には接着層4が周方向の全周および軸方向の全長にわたって隙間なく充填される。
後側部46に用いる高粘度接着剤は、挿入工程において低粘度接着剤よりも粘度が高ければ良く、接着層形成工程前、および、挿入工程後の粘度は特に問わない。
実施例3は本発明の第2の電池モジュールの製造方法に関する。実施例3の製造方法もまた、接着層形成工程以外は実施例1の製造方法と概略同じであり、実施例3の電池モジュールは、接着部以外は実施例1の電池モジュールと概略同じである。したがって、実施例2と同様に、実施例3では接着層形成工程および挿入工程のみを説明する。図8は実施例3の製造方法における接着層形成工程を模式的に表す説明図である。図9は実施例3の製造方法における挿入工程を模式的に表す説明図である。
図8に示すように、実施例3の製造方法における接着層形成工程では、電池セル1の外周面11における第1領域Iに実施例2よりもさらに軸方向長さの短い多孔層40を形成し、この多孔層40には接着剤を含浸させなかった。第2領域IIには実施例2と同じ高粘度接着剤を塗布し、接着剤層を設けた。つまり、実施例3においては、先側部45に接着剤が含まれず、先側部45の軸方向長さL1が実施例2に比べて短く、後側部46の軸方向長さL2が実施例2に比べて長い。先側部45の軸方向長さL1と後側部46の軸方向長さL2との和、つまり、接着層4の軸方向長さは実施例2と同じである。また、接着層4の厚さもまた実施例2と同じである。後側部46における挿入方向先側端面47は、先側部45における挿入方向後側端面48に接触している。先側部45および後側部46は、何れも、電池セル1の外周面11の全周にわたって設けられている。
上述した接着層形成工程工程後に、接着層4を形成した電池セル1をホルダ5の電池保持部50に対して軸合わせし、電池セル1を電池保持部50に挿入した。電池セル1の外周面11に設けられた接着層4の厚さは接着空間20の幅よりも大きいため、図9中の中央部分に示すように、実施例3の製造方法においても、電池セル1を電池保持部50に挿入する際には、接着層4が電池保持部50の挿入端面52、および、電池保持部50の内周面51に圧接する。
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、実施形態に示した各構成要素は、それぞれ任意に抽出し組み合わせて実施できる。
本発明の電池モジュールの製造方法は、以下のように表現できる。
(1)孔状をなす電池保持部50を持つホルダ5と電池セル1とを準備する準備工程と、前記電池セル1の外周面11に接着層4を形成する接着層形成工程と、前記ホルダ5の前記電池保持部50に前記電池セル1を挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、変形可能な多孔層40を前記電池セル1の外周面11に設け、かつ、前記多孔層40に接着剤を含浸させることで、前記多孔層と前記接着剤とを含む接着層を形成する、電池モジュールの製造方法。
(2)孔状をなす電池保持部50を持つホルダ5と電池セル1とを準備する準備工程と、前記電池セル1の外周面11に接着層4を形成する接着層形成工程と、前記ホルダ5の前記電池保持部50に前記電池セル1を挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
前記電池セル1の外周面11の一部の領域である第1領域Iに、変形可能な多孔層40を設け、かつ、
前記第1領域Iに対して前記電池セル1の挿入方向の後側に隣接する第2領域IIに、接着剤で構成される接着剤層を設けることで、前記多孔層と前記接着剤とを含む接着層を形成する、電池モジュールの製造方法。
(3)前記接着層形成工程において、
前記電池セル1の外周面11における軸方向Yの少なくとも一部の領域において、前記電池セル1の外周面11の全周にわたって前記接着層4を設ける、(1)または(2)に記載の電池モジュールの製造方法。
(4)前記多孔層40は、弾性変形可能である、(1)〜(3)の何れか一項に記載の電池モジュールの製造方法。
(5)前記接着層形成工程において、前記多孔層40と前記接着剤層とを接触させる、(2)〜(4)の何れか一項に記載の電池モジュールの製造方法。
(6)前記接着層形成工程において、前記多孔層40に、前記接着剤層を構成する接着剤よりも粘度の低い低粘度接着剤を含浸させる、(2)〜(5)の何れか一項に記載の電池モジュールの製造方法。
(7)孔状をなす電池保持部50を持つホルダ5と、前記ホルダ5の前記電池保持部50に挿入されている電池セル1と、前記ホルダ5と前記電池セル1との間に介在している接着部42と、を有し、
前記接着部42は、多孔層40と、前記多孔層40の少なくとも一部に含浸されている接着剤と、を有する、電池モジュール。
5:ホルダ 11:電池セルの外周面
40:多孔層 42:接着部
45:先側部 46:接着剤層、後側部
50:ホルダの電池保持部 I:第1領域
II:第2領域 Y:軸方向
Claims (7)
- 孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、前記電池セルの外周面に接着層を形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、変形可能な多孔層を前記電池セルの外周面に設け、かつ、前記多孔層に接着剤を含浸させることで、前記多孔層と前記接着剤とを含む接着層を形成する、電池モジュールの製造方法。 - 孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、前記電池セルの外周面に接着層を形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
前記電池セルの外周面の一部の領域である第1領域に、変形可能な多孔層を設け、かつ、
前記第1領域に対して前記電池セルの挿入方向の後側に隣接する第2領域に、接着剤で構成される接着剤層を設けることで、前記多孔層と前記接着剤とを含む接着層を形成する、電池モジュールの製造方法。 - 前記接着層形成工程において、
前記電池セルの外周面における軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記接着層を設ける、請求項1または請求項2に記載の電池モジュールの製造方法。 - 前記多孔層は、弾性変形可能である、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の電池モジュールの製造方法。
- 前記接着層形成工程において、前記多孔層と前記接着剤層とを接触させる、請求項2〜請求項4の何れか一項に記載の電池モジュールの製造方法。
- 前記接着層形成工程において、前記多孔層に、前記接着剤層を構成する接着剤よりも粘度の低い低粘度接着剤を含浸させる、請求項2〜請求項5の何れか一項に記載の電池モジュールの製造方法。
- 孔状をなす電池保持部を持つホルダと、前記ホルダの前記電池保持部に挿入されている電池セルと、前記ホルダと前記電池セルとの間に介在している接着部と、を有し、
前記接着部は、多孔層と、前記多孔層の少なくとも一部に含浸されている接着剤と、を有する、電池モジュール。
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