JP2017220357A - 電池パック及び電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】固定部材の変形に起因して締結部材に応力集中の発生を低減できる電池パックの提供。【解決手段】筐体内に電池モジュールが収容されており、電池モジュールは、配列方向Ａに沿って配列される複数の電池セル１１を含む配列体２ｂと、配列体を配列方向に挟んで配置される平板状の本体部３０及び筐体の壁面に固定される固定部３５を有する一対の固定部材３と、本体部同士を締結すると共に配列体に対して配列方向に拘束荷重を付加する複数の締結部材４と、を有し、本体部には、締結部材による締結部３１を固定端として配列方向へ本体部を曲げるように本体部に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させる補強部３２が、配列方向と交差する外面に形成されている、電池パック。【選択図】図３

Description

本発明は、電池パック及び電池モジュールに関する。

電池セルが配列された電池モジュールが筐体等に取り付けられた電池パックが知られている。例えば特許文献１には、電池セルが配列された配列体と、配列体の配列方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、エンドプレート同士を締結する複数の締結部材と、を有する電池モジュールが筐体に収容された電池パックが記載されている。このような電池パックでは、エンドプレート等の固定部材によって電池モジュールが筐体の壁面に固定される。

特開２０１５−０２３００３号公報

電池セルの劣化の進展に伴い電池セルが膨張すると、配列体の配列端が固定部材を押圧し、固定部材の配列方向（第１方向）への変形が生じるようになる。このとき、固定部材では、締結部材により締結される部位（締結部）から離れた部位ほど曲げ応力（曲げモーメント）が大きくなる。よって、固定部材の第１方向への変形は、締結部では生じにくく、締結部から離れた部分では生じ易い。

例えば、固定部材が平板状の本体部を有し、本体部が複数の締結部材により複数の締結部において締結される場合、締結部を固定端として第１方向へ本体部を曲げるような曲げ応力が本体部に作用する。その結果、本体部における締結部で挟まれる部分が第１方向へ膨出するように変形する。このような本体部の変形により締結部において締結部材に応力集中が生じ、締結部材の耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、固定部材の変形に起因して締結部材に応力集中が発生することを低減できる電池パック及び電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の電池パックは、筐体内に電池モジュールが収容されている電池パックであって、電池モジュールは、第１方向に沿って配列される複数の電池セルを含む配列体と、配列体を第１方向に挟んで配置される平板状の本体部と、筐体の壁面に固定される固定部と、を有する一対の固定部材と、本体部同士を締結すると共に配列体に対して第１方向に拘束荷重を付加する複数の締結部材と、を有し、締結部材による締結部を固定端として第１方向へ本体部を曲げるように本体部に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させる補強部が、第１方向と交差する少なくとも一方の主面に形成されている。

この構成の電池パックでは、補強部により、締結部を固定端として第１方向へ本体部を曲げるように本体部に作用する曲げ応力に対する剛性が向上するため、締結部で挟まれる部分が第１方向へ膨出するような本体部の曲げ変形が抑制される。本体部の変形により締結部材が曲げられることが抑制される。よって、固定部材の変形に起因して締結部材に応力集中が発生することを低減できる。

本発明の電池パックでは、補強部は、本体部の中央部よりも筐体から遠い側に形成されていてもよい。この場合、本体部の中央部よりも筐体から遠い側において曲げ剛性を確実に向上させることができる。

本発明の電池パックでは、本体部は、第１方向に交差する第２方向における両端部において締結部材により締結される一対の締結部を含み、補強部は、本体部の一対の締結部により挟まれる領域に少なくとも形成されていてもよい。この場合、本体部における一対の締結部で挟まれる部分の曲げ剛性が向上するため、この部分が第１方向外側へ膨出するような固定部材の変形を抑制することができる。

上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、第２方向は、壁面に略平行な方向であってもよい。

本発明の電池パックでは、補強部は、主面から突出し、第２方向に沿って延びるリブを含んでもよい。この場合、第２方向に沿って延びるリブにより本体部の曲げ剛性を効果的に向上させることができる。

本発明の電池パックでは、補強部は、壁面に交差する方向において、筐体から離れるにつれて曲げ応力に対する剛性が高くなってもよい。この場合、筐体から離れるにつれて曲げ応力に対する剛性が高くなるため、筐体から離れた部分の本体部の曲げ変形を好適に抑制できる。

本発明の電池パックでは、補強部は、本体部の中央部よりも筐体から遠い側における本体部の厚みが本体部の中央部よりも筐体から近い側における本体部の厚みよりも大きくされた肉厚部であってもよい。この場合、容易に補強部を形成することができる。

上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、補強部は、本体部に沿うように主面に設けられた板部材であってもよい。

本発明の電池パックでは、補強部は、複数の締結部材を挿通させる挿通孔を有してもよい。この場合、補強部の挿通孔に締結部材を挿通させることで、補強部と本体部とを共通の締結部材で締結する共締めが可能となる。

本発明の電池パックでは、固定部は、壁面に沿って所定の寸法で延在する板状部材を含み、補強部を含めた本体部の壁面に沿う寸法は、固定部の所定の寸法よりも小さくてもよい。この場合、固定部の壁面に沿う寸法の範囲内で本体部及び補強部を設けることができるため、壁面に沿う方向において補強部が固定部よりも出っ張ることがない。その結果、筐体内の空間を有効に利用することができる。

本発明の電池パックでは、主面は、本体部における配列体側の面であってもよい。この場合、本体部における配列体側の空間を利用することができる。

本発明の電池パックでは、電池モジュールは、配列体の配列端の一方に配置される弾性部材を更に有し、補強部は、一対の固定部材のうち弾性部材が配置される側の固定部材の本体部に設けられていてもよい。この場合、弾性部材が配置される側の固定部材の本体部の曲げ剛性を高めることで、本体部の曲げ変形を好適に抑制することができる。

また、本発明の電池モジュールは、第１方向に沿って配列される複数の電池セルを含む配列体と、配列体を第１方向に挟んで配置される平板状の本体部を有する一対の固定部材と、本体部同士を締結すると共に配列体に対して第１方向に拘束荷重を付加する複数の締結部材と、を有し、締結部材による締結部を固定端として第１方向へ本体部を曲げるように本体部に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させる補強部が、第１方向と交差する少なくとも一方の主面に形成されている。

この構成の電池モジュールでは、補強部により、締結部を固定端として第１方向へ本体部を曲げるように本体部に作用する曲げ応力に対する剛性が向上するため、締結部で挟まれる部分が第１方向へ膨出するような本体部の曲げ変形が抑制される。本体部の変形により締結部材が曲げられることが抑制される。よって、固定部材の変形に起因して締結部材に応力集中が発生することを低減できる。

本発明によれば、固定部材の変形に起因して締結部材に応力集中が発生することを低減できる電池パック及び電池モジュールを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る電池パックの模式的な側面図である。 図２は、図１の本体部の曲げ変形の一例を示す図である。 図３は、図１の電池モジュールの部分的な分解斜視図である。 図４は、図１の電池モジュールの部分的な分解斜視図である。 図５は、図１の固定部材の斜視図である。 図６は、固定部材の第１の変形例の斜視図である。 図７は、固定部材の第２の変形例の斜視図である。 図８は、図７の固定部材を他の方向から見た斜視図である。 図９は、図７の固定部材に用いられる弾性部材を例示する図である。 図１０は、固定部材の第３の変形例の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電池パック１００及び電池モジュール２について、図面を参照して詳細に説明する。図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。なお、以下の説明において、図面に付した直交座標系Ｓを用いる場合がある。

図１に示されるように、本実施形態に係る電池パック１００は、筐体１と、電池モジュール２と、熱伝導部材（ＴＩＭ：Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）Ｔと、を備えている。筐体１は、壁面１ｓを有している。電池モジュール２は、電池パック１００において筐体１内に収容されている。電池モジュール２は、筐体１の壁面１ｓに固定されている。電池モジュール２と壁面１ｓとの間には、熱伝導部材Ｔが配置されている。

図１及び図２に示されるように、電池モジュール２は、配列方向Ａ（第１方向）に沿って配列される複数の電池セル１１を含む配列体２ａと、配列体２ａの配列端にそれぞれ配置される一対の固定部材３，３と、本体部３０同士を締結すると共に配列体２ａに対して配列方向Ａに拘束荷重を付加する複数の締結部材４と、を有する。電池セル１１の数は、一例として７つである。配列方向Ａは、特に限定されないが、図１の例では、直交座標系Ｓで示されるＸ方向である。本実施形態では、電池セル１１の劣化が進展する前において、固定部材３の本体部３０は、配列方向Ａへ変形していない。電池セル１１の劣化の進展に伴い電池セル１１が膨張すると、配列体２ａの一端（配列端）２ｂが本体部３０を押圧し、本体部３０の配列方向Ａへの変形が生じるようになる（詳しくは後述）。

図２に示されるように、電池セル１１は、電極組立体１２と、電極組立体１２を収容するケース１３と、電極組立体１２の電極（正極及び負極のそれぞれ）に電気的に接続された一対の端子１４，１４と、を有している。電極組立体１２は、複数の正極（不図示）及び負極（不図示）と、正極と負極との間に配置されたセパレータ（不図示）と、を含む。正極及び負極は、配列方向Ａに沿って、セパレータを介して交互に配列されている。

ケース１３は、直方体状を呈している。ケース１３は、互いに対向する一対の側面１３ａ，１３ｂと、互いに対向する一対の側面１３ｃ，１３ｄと、互いに対向する上面１３ｅ及び底面１３ｆと、を含む。側面１３ａ，１３ｂは、配列方向Ａに沿った面である。側面１３ｃ，１３ｄは、配列方向Ａに交差する面である。側面１３ａ，１３ｂは、側面１３ｃと側面１３ｄとを互いに接続する。端子１４は、上面１３ｅから突出している。

電池セル１１は、セルホルダ２０に保持されている。セルホルダ２０は、互いに対向する側壁部２０ｃ及び側壁部２０ｄと、背面部２０ｅ及び底壁部２０ｆと、を含む。側壁部２０ｃ，２０ｄは、長方形板状を呈している。背面部２０ｅは、長方形板状を呈しており、側壁部２０ｃ，２０ｄの長手方向の一端部において側壁部２０ｃと側壁部２０ｄとを互いに接続している。底壁部２０ｆは、長方形板状を呈しており、側壁部２０ｃ，２０ｄの長手方向の他端部において側壁部２０ｃと側壁部２０ｄとを互いに接続している。

セルホルダ２０では、側壁部２０ｃ，２０ｄと背面部２０ｅ及び底壁部２０ｆとによって、電池セル１１が嵌め合される直方体状の空間部が画成されている。側壁部２０ｃ，２０ｄは、それぞれ、当該空間部に電池セル１１が嵌め合されたときにケース１３の側面１３ｃ，１３ｄ上に配置される。同様に、背面部２０ｅは、ケース１３の上面１３ｅに配置される。さらに、底壁部２０ｆは、ケース１３の底面１３ｆ上に配置される。

背面部２０ｅには、一対の突設部２１，２１が設けられている。突設部２１は、直方体状を呈している。突設部２１は、配列方向Ａに沿って延在している。突設部２１は、上記空間部に電池セル１１が嵌め合されたときに、ケース１３の上面１３ｅ上であって、一対の端子１４，１４の間の位置に配置される。突設部２１には、その延在方向に沿った貫通孔２１ｈが形成されている。この貫通孔２１ｈには、後述する締結部材４のボルト４０，４１が挿通される。

また、底壁部２０ｆにおける側壁部２０ｃ，２０ｄとの接続部分には、一対の突設部２２，２２が設けられている。突設部２２は、直方体状を呈している。突設部２２は、配列方向Ａに沿って延在している。突設部２２は、上記空間部に電池セル１１が嵌め合されたときに、ケース１３の底面１３ｆにおける側面１３ｃ，１３ｄ側の端部に配置される。突設部２２には、その延在方向に沿った貫通孔２２ｈが形成されている。この貫通孔２２ｈには、後述する締結部材４のボルト４２，４３が挿通される。

伝熱プレート１５は、矩形板状の本体部１５ａと、矩形板状の延在部１５ｃと、を含む。伝熱プレート１５は、本体部１５ａと延在部１５ｃとによってＬ字板状に形成されている。本体部１５ａは、電池セル１１（ケース１３）の側面１３ａ上に配置される。延在部１５ｃは、本体部１５ａから配列方向Ａに沿って延び、電池セル１１（ケース１３）の側面１３ｃ上に配置される。延在部１５ｃは、セルホルダ２０の側壁部２０ｃを介して側面１３ｃ上に配置される。

伝熱プレート１５は、本体部１５ａにおいて電池セル１１に接触すると共に、延在部１５ｃにおける側壁部２０ｃと反対側の面において熱伝導部材Ｔに接触する。つまり、伝熱プレート１５は、熱伝導部材Ｔを介して、電池セル１１と筐体１とを熱的に接続する。本実施形態では、伝熱プレート１５は、電池モジュール２における固定部材３の固定部３５と延在部１５ｃとが電池セル１１に関して同じ側に位置するように電池セル１１に取り付けられている。つまり、電池セル１１の熱は、延在部１５ｃを介して筐体１の壁面１ｓに放熱される。

固定部材３は、電池モジュール２を筐体１の壁面１ｓに固定するための部材である。固定部材３は、例えば、全体としてＬ字板状の外形を有する。図３及び図４に示されるように、固定部材３は、配列体２ａを配列方向Ａに挟んで配置される矩形平板状の本体部３０と、本体部３０の筐体１側の端部から配列方向Ａに沿って延びる固定部３５と、を有する。

本体部３０は、配列方向Ａに交差する方向Ｂ（第２方向）に沿って延在する。本体部３０は、例えば、ＹＺ平面に沿って延在する長方形状の本体基部３０ＢＳを含む。本体基部３０ＢＳは、本体部３０において厚みＴＨ１で平板状に延びる部分であり、後述のリブ３０ｒ及び補強部３２の土台となる部分である。ここでの方向Ｂは、Ｚ方向に沿う方向であり、壁面１ｓに略平行な方向である。

固定部３５は、本体部３０の筐体１側の端部から配列体２ａとは反対側の方向に向かって、配列方向Ａに沿って長さＬで（壁面１ｓに沿って所定の寸法で）延在する矩形平板状の板状部材である。固定部３５は、壁面１ｓに接触した状態において、ボルト６によって壁面１ｓに固定される。これにより、電池モジュール２が筐体１の壁面１ｓに固定される。

本体基部３０ＢＳは、本体基部３０ＢＳの１つの外縁３０ａに設けられた突設部３１ａ，３１ｂと、本体基部３０ＢＳにおける外縁３０ａの反対側の外縁３０ｂに設けられた突設部３１ｃ，３１ｄと、を含む。

突設部３１ａ，３１ｂは、厚みＴＨ１の矩形板状を呈している。突設部３１ａ，３１ｂは、配列方向Ａからみて、電池セル１１の上面１３ｅ側において、電池セル１１の上面１３ｅから突出している。突設部３１ａ，３１ｂには、貫通孔Ｈが設けられている。貫通孔Ｈは、配列方向Ａからみて、セルホルダ２０の突設部２１の貫通孔２１ｈと重複する。この貫通孔Ｈには、後述する締結部材４のボルト４０，４１が挿通される。

突設部３１ｃ，３１ｄは、厚みＴＨ１の矩形板状を呈している。突設部３１ｃ，３１ｄは、配列方向Ａからみて、電池セル１１の底面１３ｆ側において、電池セル１１の上面１３ｅから突出している。突設部３１ｃ，３１ｄには、貫通孔Ｈが設けられている。貫通孔Ｈは、配列方向Ａからみて、セルホルダ２０の突設部２２の貫通孔２２ｈと重複する。この貫通孔Ｈには、後述する締結部材４のボルト４２，４３が挿通される。

締結部材４は、一対の固定部材３，３を互いに締結することにより、配列方向Ａに沿って複数の電池セル１１（配列体２ａ）に拘束荷重を付加する。電池モジュール２は、複数（ここでは４つ）の締結部材４を備えている。締結部材４は、例えば、長尺状のボルト４０〜４３と、ボルト４０〜４３のそれぞれに螺合されるナット５と、を含む。ボルト４０〜４３は、一例として、その一端４ａに六角柱状の頭部４ｂが一体形成されると共に、その他端４ｃにネジ山が形成されている。ナット５は、ボルト４０〜４３の他端４ｃに螺合される。締結部材４のボルト４０，４１は、方向Ｂにおける本体部３０の端部Ｂ１において配列体２ａに対して電池セル１１の配列方向Ａに拘束荷重を付加する。締結部材４のボルト４２，４３は、方向Ｂにおける本体部３０の端部Ｂ２において配列体２ａに対して電池セル１１の配列方向Ａに拘束荷重を付加する。

本体基部３０ＢＳにおける配列方向Ａと交差する外面（主面）３０ｓには、外面３０ｓから突出する複数のリブ３０ｒが形成されている。リブ３０ｒの一端側は、固定部３５の表面３５ｓにおいて固定部３５と連続している。リブ３０ｒの一端側における突出高さは、固定部３５の配列方向Ａに沿う長さＬと略等しい。リブ３０ｒの他端側は、本体部３０の中央部Ｍに達する。リブ３０ｒは、一端側から他端側までＹ方向に沿って延在する。リブ３０ｒの突出高さは、一端側から他端側へ向かうにつれて漸減し、他端側の一定の範囲において略一定とされている。このリブ３０ｒは、主として、本体部３０及び固定部３５が交差する箇所を支点として、固定部３５に対して倒れるように本体部３０が変形することを抑制する機能を有する。

配列体２ａの一端２ｂ側の固定部材３と、その固定部材３に隣接する電池セル１１との間には、ミドルプレート７が配置されている。ミドルプレート７の一部は、配列方向Ａからみて、固定部材３と略同一の形状を呈している。したがって、ミドルプレート７にも、配列方向Ａからみて固定部材３における貫通孔Ｈと重複する貫通孔が設けられている。ミドルプレート７と固定部材３との間には、電池セル１１の膨張に応じて圧縮される弾性部材８が介在している。本実施形態では、弾性部材８は、配列体２ａの配列端の一方である一端２ｂに配置される。

このような構成を有する電池モジュール２では、図１に示されるように、配列方向Ａに沿って複数の電池セル１１が挟まれた状態において、締結部材４及びナット５により一対の本体部３０，３０が互いに締結される。これにより、電池セル１１に拘束荷重が付加され、電池セル１１が互いに拘束される。

次に、固定部材３の本体部３０に形成された補強部３２について、図４を参照しつつ説明する。補強部３２は、本体部３０に含まれ、締結部材４による締結部３１を固定端として配列方向Ａへ本体部３０を曲げるように本体部３０に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させるための補強部分である。補強部３２は、例えば、一対の固定部材３，３のうち配列体２ａの一端２ｂ側（弾性部材８が配置される側）の固定部材３の本体部３０に設けられている。

補強部３２は、本体部３０の中央部Ｍよりも筐体１から遠い側（本体部３０の先端側）に形成されている。補強部３２は、例えば、本体部３０の先端側に形成された肉厚部である。ただし、補強部３２は、本体基部３０ＢＳとは別体であってもよいし、本体部３０の外面３０ｓ側において本体基部３０ＢＳ自体が肉厚となることで本体基部３０ＢＳと一体的に形成されていてもよい。

本実施形態では、補強部３２は、本体基部３０ＢＳとは別体であり、本体部３０の先端側において本体部３０に沿うように外面３０ｓに設けられた板部材３３である。板部材３３は、矩形平板状であり、本体部３０の先端側における本体基部３０ＢＳの形状と同様の形状を有する。板部材３３の厚みＴＨ３は、例えば、本体基部３０ＢＳの厚みＴＨ１と略等しい。この場合、補強部３２における本体部３０の厚みＴＨ２は、本体基部３０ＢＳの厚みＴＨ１と、板部材３３の厚みＴＨ３とを加算した厚みである。すなわち、補強部３２では、本体部３０の厚みＴＨ２が、本体部３０の中央部Ｍよりも筐体１から近い側（本体部３０の基端側）における本体部３０の厚みＴＨ１よりも大きい。また、本体部３０の厚みＴＨ２（すなわち、補強部３２を含めた本体部３０の壁面１ｓに沿う寸法）は、固定部３５の配列方向Ａに沿う長さＬよりも小さい。

板部材３３は、本体基部３０ＢＳの突設部３１ｂと重複して設けられた突設部３２ｂと、本体基部３０ＢＳの突設部３１ｄと重複して設けられた突設部３２ｄと、を含む。補強部３２は、複数の締結部材４を挿通させる貫通孔（挿通孔）Ｈを有する。

突設部３２ｂは、矩形板状を呈している。突設部３２ｂは、配列方向Ａからみて、電池セル１１の上面１３ｅ側において、電池セル１１の上面１３ｅから突出している。突設部３２ｂには、貫通孔Ｈが設けられている。突設部３２ｂの貫通孔Ｈは、配列方向Ａからみて、電池セル１１の側面１３ｃ側に位置するセルホルダ２０の突設部２１の貫通孔２１ｈ、及び、本体基部３０ＢＳの突設部３１ｂの貫通孔Ｈと重複する。

突設部３２ｄは、矩形板状を呈している。突設部３２ｄは、配列方向Ａからみて、電池セル１１の上面１３ｅ側において、電池セル１１の上面１３ｅから突出している。突設部３２ｂには、貫通孔Ｈが設けられている。突設部３２ｄの貫通孔Ｈは、配列方向Ａからみて、電池セル１１の側面１３ｃ側に位置するセルホルダ２０の突設部２２の貫通孔２２ｈ、及び、本体基部３０ＢＳの突設部３１ｄの貫通孔Ｈと重複する。

突設部３２ｂの貫通孔Ｈには、締結部材４のボルト４１が挿通される。突設部３２ｄの貫通孔Ｈには、締結部材４のボルト４３が挿通される。すなわち、ボルト４１は、方向Ｂにおける本体部３０の端部Ｂ１において、セルホルダ２０の貫通孔２１ｈ、ミドルプレート７の貫通孔、固定部材３の突設部３１ｂの貫通孔Ｈ、及び、突設部３２ｂの貫通孔Ｈに挿通されている。ボルト４３は、方向Ｂにおける本体部３０の端部Ｂ２において、セルホルダ２０の貫通孔２２ｈ、ミドルプレート７の貫通孔、固定部材３の突設部３１ｄの貫通孔Ｈ、及び、突設部３２ｄの貫通孔Ｈに挿通されている。したがって、本実施形態では、突設部３１ｂ，３１ｄ，３２ｂ，３２ｄは、方向Ｂにおける本体部３０の端部Ｂ１，Ｂ２（両端部）において締結部材４（ボルト４１，４３）により本体部３０が締結される一対の締結部３１，３１である。

板部材３３は、方向Ｂにおいては、突設部３２ｂ，３２ｄを両端として、当該突設部３２ｂ，３２ｄにより挟まれる領域に延在している。すなわち、補強部３２は、本体部３０の一対の締結部３１，３１により挟まれる領域に少なくとも形成されている。

ここで、本体部３０には、締結部材４による締結部３１を固定端として配列方向Ａへ本体部３０を曲げるような曲げ応力が作用する。具体的には、図５に示されるように、例えば電池セル１１の劣化の進展に伴い電池セル１１が膨張すると、配列体２ａの配列端が固定部材３を押圧し、固定部材３の配列方向Ａへの変形が生じるようになる。このとき、固定部材３では、締結部３１から離れた部位ほど曲げ応力（曲げモーメント）が大きくなる。よって、固定部材の第１方向への変形は、締結部では生じにくく、締結部から離れた部分では生じ易い。

図５の例では、方向Ｂにおける端部Ｂ１，Ｂ２に位置する複数の締結部３１において、本体部３０がボルト４１，４３により締結されている。この場合、それぞれの締結部３１を固定端として配列方向Ａへ本体部３０を曲げるような曲げ応力が本体部３０に作用する。その結果、本体部３０における締結部３１で挟まれる部分が、配列方向Ａにおける配列体２ａとは反対方向に膨出するように本体部３０が変形する。特に、電池パック１００では、固定部材３の固定部３５が筐体１の壁面１ｓに固定されているため、本体部３０の膨出するような変形は、本体部３０の基端側よりも先端側のほうで生じ易い。

このような曲げ応力に対し、上述したように構成された補強部３２は、本体部３０の基端側よりも本体部３０の先端側において、締結部材４による締結部３１を固定端として配列方向Ａへ本体部３０を曲げるように本体部３０に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させる。

以上説明したように、本実施形態に係る電池パック１００及び電池モジュール２によれば、補強部３２により、締結部３１を固定端として配列方向Ａへ本体部３０を曲げるように本体部３０に作用する曲げ応力に対する剛性が向上するため、締結部３１で挟まれる部分が配列方向Ａへ膨出するような本体部３０の曲げ変形が抑制される。本体部３０の変形により締結部材４が曲げられることが抑制される。よって、固定部材３の変形に起因して締結部材４に応力集中が発生することを低減できる。

電池パック１００及び電池モジュール２では、補強部３２は、本体部３０の中央部Ｍよりも筐体１から遠い側（本体部３０の先端側）に形成されている。これにより、本体部３０の先端側において曲げ剛性を確実に向上させることができる。

電池パック１００及び電池モジュール２では、本体部３０は、配列方向Ａに交差する方向Ｂ（壁面１ｓに略平行な方向）における両端部である端部Ｂ１，Ｂ２においてボルト４１，４３により締結される一対の締結部３１，３１（突設部３１ｂ，３１ｄ及び突設部３２ｂ，３２ｄ）を含む。補強部３２は、本体部３０の一対の締結部３１，３１により挟まれる領域に少なくとも形成されている。これにより、本体部３０における一対の締結部３１，３１で挟まれる部分の曲げ剛性が向上するため、この部分が第１方向外側へ膨出するような固定部材の変形を抑制することができる。

電池パック１００及び電池モジュール２では、補強部３２は、本体部３０の中央部Ｍよりも筐体１から遠い側（本体部３０の先端側）における本体部３０の厚みＴＨ２が、本体部３０の中央部Ｍよりも筐体１から近い側（本体部３０の基端側）における本体部３０の厚みＴＨ１よりも大きくされた肉厚部である。特に、補強部３２は、本体部３０に沿うように外面３０ｓに設けられた板部材３３である。これにより、容易に補強部３２を形成することができる。

電池パック１００及び電池モジュール２では、補強部３２は、突設部３２ｂ，３２ｄのそれぞれにおいて、複数の締結部材４（ボルト４１，４３）を挿通させる貫通孔Ｈを有する。これにより、突設部３２ｂ，３２ｄの貫通孔Ｈにボルト４１，４３をそれぞれ挿通させることで、補強部３２と本体部３０とを共通のボルト４１，４３で締結する共締めが可能となる。

電池パック１００及び電池モジュール２では、固定部３５は、壁面１ｓに沿って長さＬで延在する板状部材を含む。補強部３２を含めた本体部３０の壁面１ｓに沿う寸法は、固定部３５の壁面１ｓに沿う長さＬよりも小さい。これにより、固定部３５の壁面１ｓに沿う長さＬの範囲内で本体部３０及び補強部３２を設けることができるため、壁面１ｓに沿う方向において補強部３２が固定部３５よりも出っ張ることがない。その結果、筐体１内の空間を有効に利用することができる。

電池モジュール２は、配列体２ａの配列端の一方（例えば一端２ｂ）に配置される弾性部材８を更に有する。補強部３２は、一対の固定部材３，３のうち弾性部材８が配置される一端２ｂの固定部材３の本体部３０に設けられている。これにより、弾性部材８が配置される一端２ｂの固定部材の本体部３０の曲げ剛性を高めることで、本体部３０の曲げ変形を好適に抑制することができる。

以上説明した上記実施形態は、本発明に係る電池パック及び電池モジュールの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電池パック及び電池モジュールは、上述したものに限定されない。本発明に係る電池パック及び電池モジュールは、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したものを任意に変形したものとすることができる。

例えば、電池パック１００及び電池モジュール２では、以下のように固定部材３を変形することができる。

上記実施形態では、補強部として、本体基部３０ＢＳとは別体であり、本体部３０の先端側において本体部３０に沿うように外面３０ｓに設けられた板部材３３（補強部３２）を例示したが、補強部は、外面３０ｓから突出するリブを設ける構成であってもよい。第１の変形例に係る固定部材３Ａについて、図６を参照しつつ説明する。

図６に示されるように、固定部材３Ａでは、補強部３２Ａは、本体部３０の中央部Ｍよりも筐体１から遠い側（本体部３０の先端側）に形成された一対のリブ３２ｒ，３２ｒを含む。一対のリブ３２ｒ，３２ｒのそれぞれは、外面３０ｓから突出するように本体基部３０ＢＳと一体的に形成されている。リブ３２ｒは、例えば断面長方形状のリブである。

リブ３２ｒは、本体部３０の先端側において方向Ｂに沿って延在する。一対のリブ３２ｒ，３２ｒの一方は、端部Ｂ１における本体部３０の先端側に位置する突設部３１ｂと、端部Ｂ２における本体部３０の基端側に位置する突設部３１ｃと、を結ぶように延在する。一対のリブ３２ｒ，３２ｒの他方は、端部Ｂ１における本体部３０の基端側に位置する突設部３１ａと、端部Ｂ２における本体部３０の先端側に位置する突設部３１ｄと、を結ぶように延在する。すなわち、補強部３２Ａは、配列方向Ａ及び方向Ｂに交差する方向（ここではＹ方向）において、本体部３０の一対の締結部３１，３１により挟まれる領域に少なくとも形成されている。

一対のリブ３２ｒ，３２ｒは、方向Ｂにおける中間部で互いに交差する。したがって、一対のリブ３２ｒ，３２ｒは、本体部３０の先端側では、方向Ｂにおいて突設部３１ｂ，３１ｄを両端として当該突設部３１ｂ，３１ｄにより挟まれる領域に延在する。また、一対のリブ３２ｒ，３２ｒは、本体部３０の基端側では、方向Ｂにおいて突設部３１ａ，３１ｃを両端として当該突設部３１ａ，３１ｃにより挟まれる領域に延在している。すなわち、補強部３２Ａは、方向Ｂにおいても、本体部３０の一対の締結部３１，３１により挟まれる領域に少なくとも形成されている。

以上、補強部３２Ａによれば、方向Ｂに沿って延びる一対のリブ３２ｒ，３２ｒにより本体部３０の曲げ剛性を効果的に向上させることができる。また、突設部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで挟まれる部分の曲げ剛性が向上するため、この部分が配列方向Ａ外側へ膨出するような固定部材の変形を抑制することができる。

上記実施形態又は変形例では、本体部３０の外面３０ｓに補強部３２，３２Ａが形成される構成を例示したが、この構成に代えて、本体部３０の内面（主面）３０ｔに補強部が形成される構成としてもよい。第２の変形例に係る固定部材３Ｂについて、図７〜図９を参照しつつ説明する。

図７及び図８に示されるように、固定部材３Ｂでは、補強部３２Ｂは、本体部３０における配列体２ａ側の内面３０ｔに形成されている。補強部３２Ｂは、リブ３２ｓと、リブ３２ｔと、を含む。

リブ３２ｓは、内面３０ｔから突出するように本体基部３０ＢＳと一体的に形成されている。リブ３２ｓは、本体部３０の先端側において本体基部３０ＢＳの外縁に沿って形成されている。リブ３２ｓは、本体部３０の先端側の外縁３０ｃに沿う部分において、方向Ｂに沿って延在する。つまり、リブ３２ｓにおける本体部３０の先端側の外縁３０ｃに沿う部分は、方向Ｂにおいて突設部３１ｂ，３１ｄを両端として当該突設部３１ｂ，３１ｄにより挟まれる領域に延在している。すなわち、補強部３２Ｂは、方向Ｂにおいて、本体部３０の一対の締結部３１，３１により挟まれる領域に少なくとも形成されている。

リブ３２ｔは、内面３０ｔから突出するように本体基部３０ＢＳと一体的に形成されている。リブ３２ｔは、Ｘ方向視でリブ３２ｓにより囲まれる領域において、Ｙ方向に沿って延在する。本体基部３０ＢＳの内面３０ｔにおいて、リブ３２ｓ及びリブ３２ｔで挟まれる部分には、複数の弾性部材８Ｂが配置される（図９参照）。弾性部材８Ｂのそれぞれは、リブ３２ｓ及びリブ３２ｔで挟まれる部分に対応する形状を有する点で、弾性部材８と異なる。複数の弾性部材８Ｂは、リブ３２ｓ及びリブ３２ｔで挟まれる部分に配置された状態において、全体として弾性部材８と同様の輪郭となってもよい。

リブ３２ｓは、本体部３０の先端側ほど内面３０ｔからの突出高さが大きくなる。本体部３０の先端側におけるリブ３２ｓの内面３０ｔからの突出高さＴＨ４は、特に限定されない。リブ３２ｔの内面３０ｔからの突出高さＴＨ５は、本体部３０の基端側ではリブ３２ｓの突出高さと略等しい。突出高さＴＨ５は、本体部３０の先端側ではリブ３２ｓの突出高さＴＨ４よりも低く、弾性部材８Ｂの厚みよりも小さい。

この補強部３２Ｂによれば、例えば、突出高さＴＨ４を、リブ３２ｓが電池セル１１又はセルホルダ２０に干渉しない範囲内において弾性部材８Ｂの厚みよりも大きくすることができる。これにより、本体部３０における配列体２ａ側の空間を利用して、本体部３０の先端側において曲げ剛性を一層向上させることができる。なお、リブ３２ｔに代えて、Ｘ方向視でリブ３２ｓにより囲まれる領域において、方向Ｂに沿って延在するリブを形成してもよい。この場合、リブ３２ｓに加えて当該リブが補強部３２Ｂとして機能する。

上記実施形態又は変形例では、固定部材３，３Ａ，３Ｂが固定部３５を有し、当該固定部３５により固定部材３，３Ａ，３Ｂが筐体１に取り付けられる構成を例に挙げて説明したが、この構成に代えて、固定部材３，３Ａ，３Ｂが固定部３５を有さず、別体のアングル材等を用いて固定部材３，３Ａ，３Ｂが筐体１に取り付けられる構成としてもよい。第３の変形例に係る固定部材３Ｃについて、図１０を参照しつつ説明する。ここでは、固定部材３Ｃが筐体１の壁面１ｓ（図１参照）に固定されている状態（以下、単に「固定状態」ともいう）において、壁面１ｓに交差する方向はＹ方向である。

補強部３２Ｃは、例えば、本体部３０の基端側から先端側に亘って形成された肉厚部である。補強部３２Ｃは、本体部３０の外面３０ｓ側において本体基部３０ＢＳ自体が肉厚となることで本体基部３０ＢＳと一体的に形成されている。

本体部３０の基端側における厚みは、例えば、本体基部３０ＢＳの厚みＴＨ１と等しい。本体部３０の先端側における厚みは、本体基部３０ＢＳの厚みＴＨ１よりも大きい厚みＴＨ６である。すなわち、補強部３２Ｃでは、固定状態において筐体１から離れるにつれて本体部３０の厚みが大きくなる。したがって、固定状態においては、補強部３２Ｃは、壁面１ｓに交差する方向（Ｙ方向）において、筐体１から離れるにつれて曲げ応力に対する剛性が高くなっている。

この補強部３２Ｃによれば、筐体１から離れるにつれて本体部３０の曲げ応力に対する剛性が高くなるため、筐体１から離れた部分の本体部３０の曲げ変形を好適に抑制できる。

なお、固定部材３の変形例は、上述した固定部材３Ａ、固定部材３Ｂ、及び固定部材３Ｃに限定されるものではない。例えば、固定部材３Ａ、固定部材３Ｂ、及び固定部材３Ｃの構成の一部を取捨選択してもよいし、互いに組み合わせてもよい。

上記実施形態又は変形例では、補強部３２〜３２Ｃが、本体部３０の外面３０ｓ又は内面３０ｔに形成されていたが、外面３０ｓ及び内面３０ｔの双方に形成されていてもよい。

１…筐体、１ｓ…壁面、２…電池モジュール、２ａ…配列体、２ｂ…一端（配列端の一方）、３…固定部材、４…締結部材、８…弾性部材、１１…電池セル、３０…本体部、３０ｓ…外面（主面）、３０ｔ…内面（主面）、３１…締結部、３２…補強部、３３…板部材、３５…固定部、１００…電池パック、Ａ…配列方向、Ｂ…方向（第２方向）、Ｈ…貫通孔（挿通孔）、Ｍ…中央部。

Claims (13)

1. 筐体内に電池モジュールが収容されている電池パックであって、
   前記電池モジュールは、
   第１方向に沿って配列される複数の電池セルを含む配列体と、
   前記配列体を前記第１方向に挟んで配置される平板状の本体部と、前記筐体の壁面に固定される固定部と、を有する一対の固定部材と、
   前記本体部同士を締結すると共に前記配列体に対して前記第１方向に拘束荷重を付加する複数の締結部材と、を有し、
   前記締結部材による締結部を固定端として前記第１方向へ前記本体部を曲げるように前記本体部に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させる補強部が、前記本体部における前記第１方向と交差する少なくとも一方の主面に形成されている、電池パック。
2. 前記補強部は、前記本体部の中央部よりも前記筐体から遠い側に形成されている、請求項１記載の電池パック。
3. 前記本体部は、前記第１方向に交差する第２方向における両端部において前記締結部材により締結される一対の締結部を含み、
   前記補強部は、前記本体部の前記一対の締結部により挟まれる領域に少なくとも形成されている、請求項１又は２記載の電池パック。
4. 前記第２方向は、前記壁面に略平行な方向である、請求項３記載の電池パック。
5. 前記補強部は、前記主面から突出し、前記第２方向に沿って延びるリブを含む、請求項３又は４記載の電池パック。
6. 前記補強部は、前記壁面に交差する方向において、前記筐体から離れるにつれて前記曲げ応力に対する剛性が高くなる、請求項１〜５の何れか一項記載の電池パック。
7. 前記補強部は、前記本体部の中央部よりも前記筐体から遠い側における前記本体部の厚みが前記本体部の中央部よりも前記筐体から近い側における前記本体部の厚みよりも大きくされた肉厚部である、請求項１〜６の何れか一項記載の電池パック。
8. 前記補強部は、前記本体部に沿うように前記主面に設けられた板部材である、請求項７記載の電池パック。
9. 前記補強部は、前記複数の締結部材を挿通させる挿通孔を有する、請求項１〜８の何れか一項記載の電池パック。
10. 前記固定部は、前記壁面に沿って所定の寸法で延在する板状部材を含み、
    前記補強部を含めた前記本体部の前記壁面に沿う寸法は、前記固定部の前記所定の寸法よりも小さい、請求項１〜９の何れか一項記載の電池パック。
11. 前記主面は、前記本体部における前記配列体側の面である、請求項１〜１０の何れか一項記載の電池パック。
12. 前記電池モジュールは、前記配列体の配列端の一方に配置される弾性部材を更に有し、
    前記補強部は、前記一対の前記固定部材のうち前記弾性部材が配置される側の固定部材の前記本体部に設けられている、請求項１〜１１の何れか一項記載の電池パック。
13. 第１方向に沿って配列される複数の電池セルを含む配列体と、
    前記配列体を前記第１方向に挟んで配置される平板状の本体部を有する一対の固定部材と、
    前記本体部同士を締結すると共に前記配列体に対して前記第１方向に拘束荷重を付加する複数の締結部材と、を有し、
    前記締結部材による締結部を固定端として前記第１方向へ前記本体部を曲げるように前記本体部に作用する曲げ応力に対する剛性を向上させる補強部が、前記本体部における前記第１方向と交差する少なくとも一方の主面に形成されている、電池モジュール。

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