JP2018073642A

JP2018073642A - 電池モジュール

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Publication number: JP2018073642A
Application number: JP2016212662A
Authority: JP
Inventors: 正博山田; Masahiro Yamada; 直人守作; Naoto Morisaku; 浩生植田; Hiromi Ueda; 泰有秋山; Yasunari Akiyama
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10
Anticipated expiration: 2036-10-31
Also published as: JP6747242B2

Abstract

【課題】付勢プレートとエンドプレートの相対位置ズレが抑制された電池モジュールを提供する。【解決手段】上記電池モジュール１０においては、第１の位置決めピン２２Ａの他端部２２ｂが付勢プレート２０に設けられた第１のピン挿通孔２１ｂに挿通されているため、付勢プレート２０は、第１の位置決めピン２２Ａに案内されるようにして、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿ってスライドすることができる。第１のピン挿通孔２１ｂについてはクリアランスが設定されていないため、付勢プレート２０は、高い位置精度で第１の位置決めピン２２Ａに案内される。したがって、連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄによって案内される付勢プレート２０は、第１の位置決めピン２２Ａに沿ってスライドしても、常に電池積層体１４の積層面全域に対して均等な付勢をおこなうことができる。【選択図】図３

Description

本発明は、電池モジュールに関する。

従来より、電気自動車又はフォークリフトなど、車両のバッテリとして使用される電池パックが知られている。このような電池パックには、その筐体内に、積層された複数の電池セルを含む電池積層体を有する電池モジュールが収容されている。

上記電池モジュールの一種として、電池積層体を積層方向から挟む一対のエンドプレートと、該一対のエンドプレートを連結する４本の連結ロッドを備えた電池モジュールが知られている。このような電池モジュールにおいては、電池セルの内圧上昇によって電池積層体がその積層方向に膨張する。下記特許文献１には、エンドプレートの電池積層体側に付勢プレートを設け、エンドプレートと付勢プレートとの間に配置されたバネにより、電池積層体の膨張を抑制および吸収する技術が開示されている。

上述した一対のエンドプレートは、ある程度の距離だけ離されて４本の連結ロッドで組み付けられるため、一般的に、エンドプレートに設けられるロッド挿通孔の径寸法をロッド径よりも比較的大きめに設計して、連結ロッドをエンドプレートに組み付ける際の組み付け性の向上が図られる。

特開２００１−２３６９３７号公報

上記のような付勢プレートは、電池積層体の積層面全域を均等に付勢することで、電池セル間の相対的な位置ズレが抑制される。付勢プレートは、電池積層体の膨張に伴ってエンドプレート側に移動するときに、電池積層体の積層方向を向いたままエンドプレート側に積層方向に沿ってスライドさせることができれば、電池積層体の積層面全域に対する均等な付勢が維持され得る。一対のエンドプレートの対面方向は、電池積層体の積層方向と同じ方向であるため、たとえば、一対のエンドプレート間に架けわたされた連結ロッドを貫通させる孔を付勢プレートに設けて、連結ロッドにより付勢プレートをエンドプレートの対面方向（すなわち、電池積層体の積層方向）に案内する構成が考えられる。

ただし、上述したように、エンドプレートに設けられたロッド挿通孔の径寸法を連結ロッドの径よりも比較的大きめに設計した場合には、連結ロッドの向きが変わりやすい。その結果、連結ロッドの延在方向がエンドプレートの対面方向から逸れて、付勢プレートとエンドプレートの相対的な位置ズレが生じ得る。この場合、連結ロッドによって案内される付勢プレートにより、電池積層体の積層面全域に対して均等に付勢することが困難になってしまう。

本発明は、付勢プレートとエンドプレートの相対位置ズレが抑制された電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る電池モジュールは、積層された複数の電池セルを含む電池積層体と、電池積層体の積層方向において対面するとともに、電池積層体の積層方向における両側に配置された一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートそれぞれを挿通するとともに一対のエンドプレートの対面方向に沿って一対のエンドプレート間に架けわたされる連結ロッドと、エンドプレートの電池積層体側において弾性体を介してエンドプレートと対面し、かつ、連結ロッドに貫通され、弾性体の付勢力により連結ロッドの延在方向に沿って電池積層体を付勢する付勢プレートと、弾性体を介して対面するエンドプレートと付勢プレートとの間に一対のエンドプレートの対面方向に沿って架けわたされ、エンドプレートと付勢プレートのうちの一方に一端部が固定され、他方に設けられたクリアランスが設定されていない第１のピン挿通孔に他端部が挿通される第１の位置決めピンとを備える。

上記電池モジュールにおいては、弾性体を介して対面するエンドプレートと付勢プレートのうちの一方に一端部が固定された第１の位置決めピンは、他端部が、エンドプレートと付勢プレートのうちの他方に設けられた第１のピン挿通孔に挿通されているため、付勢プレートは、第１の位置決めピンに案内されるようにして、一対のエンドプレートの対面方向に沿ってスライドすることができる。第１のピン挿通孔にはクリアランスが設定されていないため、付勢プレートは、高い位置精度で第１の位置決めピンに案内され、その結果、付勢プレートとエンドプレートの相対位置ズレが抑制される。

他の形態に係る電池モジュールは、弾性体を介して対面するエンドプレートと付勢プレートとの間に一対のエンドプレートの対面方向に沿って架けわたされ、エンドプレートと付勢プレートのうちの一方に一端部が固定され、他方に設けられたクリアランスが設定された第２のピン挿通孔に他端部が挿通される第２の位置決めピンをさらに備える。この場合、第２のピン挿通孔にはクリアランスが設定されているため、第２のピン挿通孔に第２の位置決めピンを挿通する作業を容易におこなうことができる。

他の形態に係る電池モジュールは、第２のピン挿通孔の第２の位置決めピンに対するクリアランスが一方向にのみ設定されている。この場合、第２の位置決めピンを挿通する作業の高い作業性を維持しつつ、第２のピン挿通孔のクリアランスの方向に交差する方向における位置精度の向上を図ることができる。

他の形態に係る電池モジュールは、弾性体を介して対面するエンドプレートと付勢プレートとの間に一対のエンドプレートの対面方向に沿って架けわたされ、エンドプレートと付勢プレートのうちの一方に一端部が固定され、他方に設けられたクリアランスが設定された第３のピン挿通孔に他端部が挿通される第３の位置決めピンをさらに備え、第３のピン挿通孔の第３の位置決めピンに対するクリアランスが、第２のピン挿通孔に設定されたクリアランスの方向とは異なる方向で設定されている。この場合、第３のピン挿通孔にはクリアランスが設定されているため、第３のピン挿通孔に第３の位置決めピンを挿通する作業を容易におこなうことができる上、位置精度をさらに向上することができる。

本発明によれば、付勢プレートとエンドプレートの相対位置ズレが抑制された電池モジュールが提供される。

図１は、実施の一態様に係る電池モジュールを示した概略側面図である。図２は、図１に示した電池モジュールの端部を示した斜視図である。図３は、図１に示した電池モジュールの端部を拡大した側面図である。図４は、電池モジュールの端部をエンドプレート側から見た図である。図５は、電池モジュールの端部を付勢プレート側から見た図である。図６は、付勢プレートのピン挿通孔のクリアランスを示した図であり、（ａ）クリアランスが設定されていないピン挿通孔、（ｂ）左右方向のクリアランスが設定されたピン挿通孔、（ｃ）上下方向のクリアランスが設定されたピン挿通孔をそれぞれ示している。図７は、図１に示した電池モジュールが反った状態を示した概略側面図である。図８は、異なる態様の電池モジュールの端部を示した斜視図である。図９は、異なる態様の電池モジュールの端部を付勢プレート側から見た図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

まず、実施の一形態に係る電池モジュール１０の構成について、図１〜３を参照しつつ説明する。

図１に示すように、電池モジュール１０は、積層された複数の電池セル１２の積層体である電池積層体１４と、電池積層体の積層方向における両側に配置された一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂと、一対のエンドプレート間に架けわたされた４本の連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄとを備えている。

電池積層体１４を構成する各電池セル１２は、たとえば、矩形平板状の外形を有するケースと、ケース内に収容された電極組立体と、電極組立体に接続された一対の端子とを備えて構成されている。複数の電池セル１２はいずれも同一寸法および同一形状となるように設計されている。そして、積層方向に隣り合う電池セル１２同士が完全に重なり合うような位置関係で積層されて、電池積層体１４が構成されている。積層方向に隣り合う電池セル１２同士は、たとえば両面接着テープで接着されていてもよい。電池セル１２は、樹脂によって一体成型された枠体である樹脂ホルダで囲われていてもよい。また、電池セル１２には、熱を放出するための伝熱プレートが取り付けられていてもよい。

一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂは、電池積層体１４の積層方向において対面する対面部１６ａと、対面部１６ａに対して直交する固定部１６ｂとをそれぞれ有し、いずれもＬ字状の断面形状を有している。各エンドプレート１６Ａ、１６Ｂは、高い剛性が求められるため、たとえば鉄で構成される。

各対面部１６ａは、電池積層体１４の積層方向から見て、電池セル１２の略四角形状の端面の全域を覆う寸法の略四角形状の端面を有する。固定部１６ｂは、電池パックの筐体Ｈに対面するように配置されるとともに、ボルト、ナット、ネジ等の締結具１９を用いて、電池パックの筐体Ｈに固定される。なお、電池パックの筐体Ｈに、電池積層体１４の伝熱面１４ａが接しており、電池積層体１４の電池セル１２から生じた熱が、伝熱面１４ａを介して筐体Ｈに伝わり外部に放出される。

４本の連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄは、図２に示すように、エンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面部１６ａの四隅において、エンドプレート１６Ａ、１６Ｂに挿通されている。具体的には、エンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面部１６ａの四隅には、それぞれロッド挿通孔１７ａが設けられており、各ロッド挿通孔１７ａに対応する連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄが通されている。

各連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄは、いずれも一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿って延在している。各連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄは、電池積層体１４の積層方向から見て、電池セル１２の端面領域よりも外側に位置しており、電池積層体１４に接触しないように所定距離だけ離間している。各連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄは、長尺のボルト１８ａと、ボルト１８ａのネジ部の先端に螺合されたナット１８ｂとを有している。具体的には、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂのうちの一方のエンドプレート１６Ａのロッド挿通孔１７ａをボルト１８ａが通り、他方のエンドプレート１６Ｂまでボルト１８ａのネジ部の先端が延びている。ボルト１８ａの頭部は一方のエンドプレート１６Ａに係止され、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向におけるボルト１８ａの位置が規定されている。ボルト１８ａのネジ部の先端は、他方のエンドプレート１６Ｂのロッド挿通孔１７ａを通り、ボルト１８ａのネジ部の先端にはナット１８ｂが取り付けられている。

上記連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄをエンドプレート１６Ａ、１６Ｂに組み付ける際には、まず、ボルト１８ａのネジ部の先端を一方のエンドプレート１６Ａのロッド挿通孔１７ａに通し、続いて他方のエンドプレート１６Ｂのロッド挿通孔１７ａにも通して、最後に、該先端にナット１８ｂを取り付ける。

このような組み付け作業では、ボルト１８ａがエンドプレート１６Ａ、１６Ｂのロッド挿通孔１７ａを通りやすくするため、ロッド挿通孔１７ａの径寸法をボルト１８ａの径よりも比較的大きめに設計する。特に、エンドプレート１６Ｂのほうのロッド挿通孔１７ａについては、ボルト１８ａのわずかな寸法ズレや位置ズレ、傾斜によって通りづらくなり易いため、十分なクリアランスが必要である。たとえば、ボルト１８ａの径が６ｍｍである場合には、エンドプレート１６Ｂのロッド挿通孔１７ａの径寸法を８ｍｍとして、＋２ｍｍのクリアランスが設けられる。

図１〜３に示すように、電池モジュール１０は、さらに、付勢プレート２０と、エンドプレート１６Ｂと付勢プレート２０との間に架けわたされた第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂとを備えている。

付勢プレート２０は、電池積層体１４とエンドプレート１６Ｂとの間に配置され、電池積層体１４のエンドプレート１６Ｂ側の端面と接している。付勢プレート２０は、エンドプレート１６Ｂと平行であって、エンドプレート１６Ｂに対面している。付勢プレート２０は、電池積層体１４の積層方向から見て、エンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面部１６ａと略同一の寸法および形状を有する平板状部材である。付勢プレート２０の四隅にはロッド挿通孔２１ａが設けられており、付勢プレート２０は、各ロッド挿通孔２１ａにおいて連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄに貫通されている。ロッド挿通孔２１ａの径寸法は、付勢プレート２０が連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄに対して移動（摺動）できる程度に、ボルト１８ａの径よりもわずかに大きく設計されている。たとえば、ボルト１８ａの径が６ｍｍである場合には、付勢プレート２０のロッド挿通孔２１ａの径寸法を６．５ｍｍとして、＋０．５ｍｍ程度のクリアランスが設けられる。

付勢プレート２０と、エンドプレート１６Ｂとの間には、矩形平板状の弾性体２３が配置されている。弾性体２３は、付勢プレート２０およびエンドプレート１６Ｂのいずれとも接している。付勢プレート２０とエンドプレート１６Ｂとの離間距離が狭まったときには弾性体２３は圧縮されて、付勢プレート２０を電池積層体１４の向きに付勢する。弾性体２３は、たとえばブロック状のゴムで構成することができる。弾性体２３は、付勢プレート２０を電池積層体１４の向きに付勢できる構成であれば、ゴム以外に、コイルバネや皿バネであってもよい。

図２〜５に示すように、第１の位置決めピン２２Ａは、一端部２２ａがエンドプレート１６Ｂに固定されており、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿って付勢プレート２０側に延びている。具体的には、第１の位置決めピン２２Ａの一端部２２ａは、エンドプレート１６Ｂの連結ロッド１８Ａ用のロッド挿通孔１７ａの下側に隣接するように設けられたピン挿通孔１７ｂに、溶接や圧入等により固定されている。

第１の位置決めピン２２Ａの他端部２２ｂは、付勢プレート２０まで達して、付勢プレート２０に設けられたピン挿通孔２１ｂに挿通されている。以下、第１の位置決めピン２２Ａの他端部２２ｂが挿通されるピン挿通孔２１ｂを第１のピン挿通孔２１ｂと称す。第１のピン挿通孔２１ｂには、図６（ａ）に示すように、第１の位置決めピン２２Ａに対するクリアランスが設定されていない。ここで、第１のピン挿通孔２１ｂにクリアランスが設定されていないとは、第１の位置決めピン２２Ａが第１のピン挿通孔２１ｂに対して摺動できる程度に第１のピン挿通孔２１ｂの径寸法のほうが大きいが、第１の位置決めピン２２Ａと第１のピン挿通孔２１ｂとの間に隙間が実質的に形成されないことをいう。たとえば、第１のピン挿通孔２１ｂの径寸法が、第１の位置決めピン２２Ａの径に対して数％（たとえば、５〜１０％）大きく設計されている場合も、クリアランスが設定されていないものと見なし得る。

第１のピン挿通孔２１ｂには第１の位置決めピン２２Ａに対するクリアランスが設定されていないため、付勢プレート２０が摺動するようにして第１のピン挿通孔２１ｂに案内されるときには、付勢プレート２０は、第１の位置決めピン２２Ａの延在方向（すなわち、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向）に沿って移動し得る。

第２の位置決めピン２２Ｂについても、第１の位置決めピン２２Ａ同様、一端部２２ａがエンドプレート１６Ｂに固定されており、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿って付勢プレート２０側に延びている。具体的には、第２の位置決めピン２２Ｂの一端部２２ａは、エンドプレート１６Ｂの連結ロッド１８Ｂ用のロッド挿通孔１７ａの上側に隣接するように設けられたピン挿通孔１７ｂに、溶接や圧入等により固定されている。

第２の位置決めピン２２Ｂの他端部２２ｂも、第１の位置決めピン２２Ａの他端部２２ｂ同様、付勢プレート２０まで達して、付勢プレート２０に設けられたピン挿通孔２１ｂに挿通されている。以下、第２の位置決めピン２２Ｂの他端部２２ｂが挿通されるピン挿通孔２１ｂを第２のピン挿通孔２１ｂと称す。第２のピン挿通孔２１ｂには、第２の位置決めピン２２Ｂに対するクリアランスが設定されている。詳しくは、第２のピン挿通孔２１ｂは、図６（ｂ）に示すように、左右方向にクリアランスが設定されており、横長円形状を呈している。たとえば、第２のピン挿通孔２１ｂの左右方向の寸法は、第２の位置決めピン２２Ｂの径に対して、数十％（たとえば、２０〜５０％）大きく設計され得る。なお、第２のピン挿通孔２１ｂは、上下方向にはクリアランスが設定されていない。ここで、「上下方向にクリアランスが設定されていない」場合には、第２の位置決めピン２２Ｂが第２のピン挿通孔２１ｂの左右方向に対して摺動できる程度に第２のピン挿通孔２１ｂの上下方向の径寸法のほうが大きい場合も含まれる。そのため、第２の位置決めピン２２Ｂが第２のピン挿通孔２１ｂに挿通された状態では、第２の位置決めピン２２Ｂの左右方向には隙間が形成され、上下方向には隙間が実質的に形成されない。したがって、第２のピン挿通孔２１ｂは、第２の位置決めピン２２Ｂの左右方向への相対移動をある程度許容するが、上下方向への相対移動は許容しない。

なお、上記左右方向とは、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に直交する面内において、電池モジュール１０が設置される電池パックの筐体Ｈの設置面に平行な方向である。また、上記上下方向とは、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に直交する面内において、電池モジュール１０が設置される電池パックの筐体Ｈの設置面に垂直な方向（すなわち、法線方向）である。

以上において説明したとおり、上記電池モジュール１０は、積層された複数の電池セル１２を含む電池積層体１４と、電池積層体１４の積層方向において対面するとともに、電池積層体１４の積層方向における両側に配置された一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂと、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂそれぞれを挿通するとともに一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿って一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂ間に架けわたされる連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄと、エンドプレート１６Ｂの電池積層体１４側において弾性体２３を介してエンドプレート１６Ｂと対面し、かつ、連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄに挿通され、弾性体２３の付勢力により連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄの延在方向に沿って電池積層体１４を付勢する付勢プレート２０と、弾性体２３を介して対面するエンドプレート１６Ｂと付勢プレート２０との間に一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿って架けわたされた第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂとを備えている。

そして、第１の位置決めピン２２Ａについては、一端部２２ａがエンドプレート１６Ｂに固定されており、また、他端部２２ｂが付勢プレート２０の第１のピン挿通孔２１ｂに挿通されており、第１のピン挿通孔２１ｂにはクリアランスが設定されていない。
いる。

このような電池モジュール１０においては、第１の位置決めピン２２Ａは、他端部２２ｂが付勢プレート２０に設けられた第１のピン挿通孔２１ｂに挿通されているため、付勢プレート２０は、第１の位置決めピン２２Ａに案内されるようにして、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿ってスライドすることができる。第１のピン挿通孔２１ｂについてはクリアランスが設定されていないため、付勢プレート２０は、高い位置精度で第１の位置決めピン２２Ａに案内される。そのため、組み付け性向上のために、エンドプレート１６Ｂに設けられたロッド挿通孔１７ａの径寸法を連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄの径よりも比較的大きめに設計した場合であっても、付勢プレート２０とエンドプレート１６Ｂの相対位置ズレが生じにくくなっている。したがって、連結ロッド１８Ａ〜１８Ｄによって案内される付勢プレート２０は、第１の位置決めピン２２Ａに沿ってスライドしても、常に電池積層体１４の積層面全域に対して均等な付勢をおこなうことができる。

なお、第１の位置決めピン２２Ａは、エンドプレート１６Ｂと付勢プレート２０のうちの一方に一端部２２ａが固定され、他方に設けられたクリアランスが設定されていない第１のピン挿通孔２１ｂに他端部２２ｂが挿通されていればよく、第１の位置決めピン２２Ａの一端部２２ａを付勢プレート２０の側に固定するようにしてもよい。この場合、第１の位置決めピン２２Ａの他端部２２ｂは、エンドプレート１６Ｂに設けられた第１のピン挿通孔２１ｂに挿通される。

また、第２の位置決めピン２２Ｂについても、第１の位置決めピン２２Ａ同様、一端部２２ａがエンドプレート１６Ｂに固定されており、また、他端部２２ｂが付勢プレート２０の第２のピン挿通孔２１ｂに挿通されているが、第２のピン挿通孔２１ｂにはクリアランスが設定されている。このように第２の位置決めピン２２Ｂが挿通される第２のピン挿通孔２１ｂにクリアランスを設定することで、クリアランスを設定しない場合に比べて、第２のピン挿通孔２１ｂに第２の位置決めピン２２Ｂを挿通する作業を容易におこなうことができる。

また、クリアランスが設定された第２のピン挿通孔２１ｂによれば、第２の位置決めピン２２Ｂの左右方向への相対移動をある程度許容することとなるが、上下方向への相対移動は許容しない。

ここで、図７を参照しつつ、電池積層体１４が膨張した状態について説明する。

電池積層体１４は、各電池セル１２の膨張に伴って膨張する。電池積層体１４の膨張は、弾性体２３の圧縮によってある程度吸収されるが、過剰に膨張したときにはその膨張を弾性体２３が吸収しきれずに、図７に二点鎖線で示されているように、電池積層体１４が反って湾曲する。具体的には、電池積層体１４の下面（すなわち、伝熱面１４ａ）側には電池パックの筐体Ｈが存在するため、電池積層体１４は上向きに反る。このような反りが生じた場合、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂは傾斜して、その他端部２２ｂには上下方向の応力が生じるが、第１のピン挿通孔２１ｂにはクリアランスが設定されていないため、第１の位置決めピン２２Ａと第１のピン挿通孔２１ｂとの相対位置は維持される。第２の位置決めピン２２Ｂに関しては、上述したとおり、第２のピン挿通孔２１ｂは上下方向への相対移動を許容しない形状を有するため、第２の位置決めピン２２Ｂと第２のピン挿通孔２１ｂとの相対位置も維持される。したがって、電池積層体１４に反りが生じた場合であっても、付勢プレート２０とエンドプレート１６Ｂの相対位置ズレが生じにくくなっている。

そのため、左右方向にクリアランスが設定された第２のピン挿通孔２１ｂによれば、第２の位置決めピンを挿通する作業の高い作業性を維持しつつ、第２の挿通孔２１ｂのクリアランスの方向（左右方向）に交差する方向（たとえば上下方向）における位置精度の向上を図ることができる。

また、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂの他端部２２ｂに生じた上下方向の応力の反力として、電池積層体１４には、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂから上記反りを抑える向きの力が作用する。それにより、電池積層体１４の上向きの反りが抑制される。その結果、電池積層体１４の伝熱面１４ａが電池パックの筐体Ｈから離れる事態が抑制されて、電池モジュール１０の放熱効率の向上が図られる。

なお、第２のピン挿通孔２１ｂのクリアランスは必ずしも左右方向に設定される必要はなく、一方向にのみ設定されていれば、その他の方向（上下方向や傾斜方向）であってもよい。

また、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂは、必ずしも対面部１６ａの連結ロッド１８Ａ、１８Ｂが設けられた辺に設ける必要はなく、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂを設ける場所は適宜変更してもよい。

上述した電池モジュール１０は、３つまたはそれ以上の位置決めピンを備えていてもよい。図８、９に、３つの位置決めピンを備えた態様として、第３の位置決めピン２２Ｃを備えた態様の電池モジュール１０を示す。

図８、９に示すように、第３の位置決めピン２２Ｃは、第１の位置決めピン２２Ａと第２の位置決めピン２２Ｂの中間位置において、付勢プレート２０とエンドプレート１６Ｂとの間に架けわたされている。

第３の位置決めピン２２Ｃについても、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂ同様、一端部２２ａがエンドプレート１６Ｂに固定されており、一対のエンドプレート１６Ａ、１６Ｂの対面方向に沿って付勢プレート２０側に延びている。

第３の位置決めピン２２Ｃの他端部２２ｂも、第１の位置決めピン２２Ａおよび第２の位置決めピン２２Ｂの他端部２２ｂ同様、付勢プレート２０まで達して、付勢プレート２０に設けられたピン挿通孔２１ｂに挿通されている。以下、第３の位置決めピン２２Ｃの他端部２２ｂが挿通されるピン挿通孔２１ｂを第３のピン挿通孔２１ｂと称す。第３のピン挿通孔２１ｂには、第３の位置決めピン２２Ｃに対するクリアランスが設定されている。詳しくは、第３のピン挿通孔２１ｂは、図６（ｃ）に示すように、上下方向にクリアランスが設定されており、縦長円形状を呈している。たとえば、第３のピン挿通孔２１ｂの上下方向の寸法は、第３の位置決めピン２２Ｃの径に対して、数十％（たとえば、２０〜５０％）大きく設計され得る。なお、第３のピン挿通孔２１ｂは、左右方向にはクリアランスが設定されていない。ここで、「左右方向にクリアランスが設定されていない」場合には、第３の位置決めピン２２Ｃが第３のピン挿通孔２１ｂの上下方向に対して摺動できる程度に第３のピン挿通孔２１ｂの左右方向の径寸法のほうが大きい場合も含まれる。そのため、第３の位置決めピン２２Ｃが第３のピン挿通孔２１ｂに挿通された状態では、第３の位置決めピン２２Ｃの上下方向には隙間が形成され、左右方向には隙間が実質的に形成されない。したがって、第３のピン挿通孔２１ｂは、第３の位置決めピン２２Ｃの上下方向への相対移動をある程度許容するが、左右方向への相対移動は許容しない。

このように第３の位置決めピン２２Ｃが挿通される第３のピン挿通孔２１ｂにクリアランスを設定することで、クリアランスを設定しない場合に比べて、第３のピン挿通孔２１ｂに第３の位置決めピン２２Ｃを挿通する作業を容易におこなうことができる。

その上、第３のピン挿通孔２１ｂのクリアランスを、第２のピン挿通孔２１ｂに設定されたクリアランスの方向とは異なる方向に設定することで、第２のピン挿通孔２１ｂのクリアランスにより許容された左右方向の相対移動を、第３のピン挿通孔２１ｂである程度制限することができる。すなわち、上下方向にのみクリアランスが設定された第３のピン挿通孔２１ｂによれば、第２のピン挿通孔２１ｂのクリアランスの方向（左右方向）における位置精度の向上を図ることができ、位置精度をさらに向上することができる。

１０…電池モジュール、１２…電池セル、１４…電池積層体、１６Ａ、１６Ｂ…エンドプレート、１８Ａ〜１８Ｄ…連結ロッド、２０…付勢プレート、２１ａ…ロッド挿通孔、２１ｂ…ピン挿通孔、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ…位置決めピン、２３…弾性体。

Claims

積層された複数の電池セルを含む電池積層体と、
前記電池積層体の積層方向において対面するとともに、前記電池積層体の積層方向における両側に配置された一対のエンドプレートと、
前記一対のエンドプレートそれぞれを挿通するとともに前記一対のエンドプレートの対面方向に沿って前記一対のエンドプレート間に架けわたされる連結ロッドと、
前記エンドプレートの前記電池積層体側において弾性体を介して前記エンドプレートと対面し、かつ、前記連結ロッドに貫通され、前記弾性体の付勢力により前記連結ロッドの延在方向に沿って前記電池積層体を付勢する付勢プレートと、
前記弾性体を介して対面する前記エンドプレートと前記付勢プレートとの間に前記一対のエンドプレートの対面方向に沿って架けわたされ、前記エンドプレートと前記付勢プレートのうちの一方に一端部が固定され、他方に設けられたクリアランスが設定されていない第１のピン挿通孔に他端部が挿通される第１の位置決めピンと
を備える、電池モジュール。
前記弾性体を介して対面する前記エンドプレートと前記付勢プレートとの間に前記一対のエンドプレートの対面方向に沿って架けわたされ、前記エンドプレートと前記付勢プレートのうちの一方に一端部が固定され、他方に設けられたクリアランスが設定された第２のピン挿通孔に他端部が挿通される第２の位置決めピンをさらに備える、請求項１に記載の電池モジュール。
前記第２のピン挿通孔の前記第２の位置決めピンに対する前記クリアランスが一方向にのみ設定されている、請求項２に記載の電池モジュール。
前記弾性体を介して対面する前記エンドプレートと前記付勢プレートとの間に前記一対のエンドプレートの対面方向に沿って架けわたされ、前記エンドプレートと前記付勢プレートのうちの一方に一端部が固定され、他方に設けられたクリアランスが設定された第３のピン挿通孔に他端部が挿通される第３の位置決めピンをさらに備え、
前記第３のピン挿通孔の前記第３の位置決めピンに対する前記クリアランスが、前記第２のピン挿通孔に設定されたクリアランスの方向とは異なる方向で設定されている、請求項３に記載の電池モジュール。