JP2019169270A - 電池パックの製造方法及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】電池セルに対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる外装体を備えた電池パックの製造方法及び電池パックを提供すること。【解決手段】一対のエンドプレート２０の間に複数の電池セル１０が積層され、エンドプレート２０及び複数の電池セル１０が、複数の外装体によって圧縮されて挟持される電池パック１の製造方法であって、エンドプレート２０及び複数の電池セル１０の上面、側面及び底面に亘る形状の外装体用部材１００を一体に押出し成形した後、外装体用部材１００の側壁部１０３を押出し方向Ｄ２に沿って切断し、外装体用部材１００を、側面支持部６２、７２を有する天板部材６０と底板部材７０とに分割形成し、次いで、天板部材６０及び底板部材７０の側面支持部６２、７２の間に、エンドプレート２０及び複数の電池セル１０を配置し、天板部材６０及び底板部材７０の側面支持部６２、７２に、エンドプレート２０を固定する。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の電池セルが外装体によって圧縮されて挟持される電池パックの製造方法及び電池パックに関する。

ハイブリッド車や電気自動車等では、リチウムイオン二次電池等からなる電池セルを複数積層した電池パックが搭載されている。一般に、電池セルは充放電することにより膨張する。このため、電池パックは、複数の電池セルを一対のエンドプレート間に積層して配置し、そのエンドプレートを含む複数の電池セル全体を、バインドバーと呼ばれる外装体によって圧縮して挟持することで、電池セルの膨張を抑制するように構成されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０１３−５１０４８号公報 特開２０１７−２１６１１４号公報

複数積層される電池セルの膨張を効果的に抑制するためには、複数の外装体の各々が、複数の電池セルに対して、均等に圧縮力を作用させることが重要である。このためには、各外装体が均一な強度、剛性を備えている必要がある。

一般に、外装体は、高強度、高剛性に形成され、複数積層された電池パックに対して撓ませて組み付けられることにより、外装体の反力を利用して電池パックに圧縮力を作用させている。しかし、外装体毎に寸法公差（仕上がり寸法のばらつき）が発生していると、複数積層された電池セルに対して、各外装体が均等に圧縮力を作用させることができず、電池セルの膨張を効果的に抑制することができなくなる問題がある。

そこで、本発明は、電池セルに対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる外装体を備えた電池パックの製造方法及び電池パックを提供することを目的とする。

（１） 本発明に係る電池パックの製造方法は、一対のエンドプレート（例えば、後述のエンドプレート２０）の間に複数の電池セル（例えば、後述の電池セル１０）が積層され、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルが、複数の外装体によって圧縮されて挟持される電池パック（例えば、後述の電池パック１）の製造方法であって、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルの上面、側面及び底面に亘る形状の外装体用部材（例えば、後述の外装体用部材１００）を一体に押出し成形した後、前記側面に対応する前記外装体用部材の側壁部（例えば、後述の側壁部１０３）を押出し方向（例えば、後述の方向Ｄ２）に沿って切断して、前記外装体用部材を、両端部に側面支持部（例えば、後述の側面支持部６２、７２）をそれぞれ有する天板部材（例えば、後述の天板部材６０）と底板部材（例えば、後述の底板部材７０）とに分割形成し、次いで、前記天板部材及び前記底板部材のそれぞれの両端部の前記側面支持部の間に、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルを配置し、前記天板部材及び前記底板部材のそれぞれの前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートを固定する。

（１）により、外装体の天板部材と底板部材との寸法を揃えることができ、天板部材と底板部材との間の寸法差が低減されるため、構造信頼性が向上し、電池セルに対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる外装体を備えた電池パックの製造方法を提供することができる。また、天板部材と底板部材とを一体に加工するため、製造コストも低減する。

（２） （１）に記載の電池パックの製造方法において、前記外装体用部材から分割形成された前記天板部材を、前記外装体用部材の押出し方向と交差する方向（例えば、後述の方向Ｄ２）に沿う一定幅に亘って切断して、両端部に側面支持部（例えば、後述の側面支持部８２）を有する側板部材（例えば、後述の側板部材８０）を更に分割形成し、次いで、前記天板部材、前記底板部材及び前記側板部材のそれぞれの両端部の前記側面支持部の間に、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルを配置し、前記天板部材、前記底板部材及び前記側板部材のそれぞれ前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートを固定することが好ましい。

（２）により、天板部材と底板部材と側板部材との寸法を揃えることができ、天板部材と底板部材と側板部材との間の寸法差が低減される。このため、電池パックの構造信頼性を更に向上させることができ、電池セルに対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる電池パックを容易に得ることができる。また、側板部材を天板部材と一体に加工した後に分割加工するため、製造コストも更に低減させることができる。

（３） （１）又は（２）に記載の電池パックの製造方法において、前記外装体用部材の押出し成形時に、前記底板部材の前記側面支持部よりも両外側に張り出す取付け部（例えば、後述の取付け部７３）を同時に一体に押出し成形することが好ましい。

（３）により、電池パックを装着対象部位に取り付けるための取付け部も、押出し成形時に底板部材と一体に成形するため、電池パックを装着対象部位に取り付けるための構造を容易に形成できる。

（４） 本発明に係る電池パックは、一対のエンドプレート（例えば、後述のエンドプレート２０）の間に複数の電池セル（例えば、後述の電池セル１０）が積層され、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルが、複数の外装体によって圧縮されて挟持される電池パック（例えば、後述の電池パック１）であって、前記外装体は、天板部材（例えば、後述の天板部材６０）及び底板部材（例えば、後述の底板部材７０）を含み、前記天板部材及び前記底板部材は、両端部に前記一対のエンドプレートに対応する側面支持部（例えば、後述の側面支持部６２、７２）をそれぞれ有し、前記天板部材の前記側面支持部の内面間の距離（例えば、後述の距離Ｗ１１）と、前記底板部材の前記側面支持部の内面間の距離（例えば、後述の距離Ｗ２１）と、は等しく、且つ、前記天板部材の前記側面支持部の外面間の距離（例えば、後述の距離Ｗ１２）と、前記底板部材の前記側面支持部の外面間の距離（例えば、後述の距離Ｗ２２）と、は等しく、前記天板部材及び前記底板部材のそれぞれの前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートが固定される。

（４）により、天板部材と底板部材との寸法が揃えられ、天板部材と底板部材との間の寸法差が低減された外装体により、電池セルの天板部材側と底板部材側、更には電池セルの幅方向（Ｄ２方向）を均等に圧縮することができるため、電池セルの局所的な変形を防止することができる外装体を備えた電池パックとすることができる。天板部材と底板部材との寸法が揃えられているため、天板部材と底板部材とを一体に押出し成形することができ、生産性が良好であり、電池パックのコストを低減することができる。

（５） （４）に記載の電池パックにおいて、前記外装体は、両端部に前記一対のエンドプレートに対応する側面支持部（例えば、後述の側面支持部８２）を有する側板部材（例えば、後述の側板部材８０）を更に含み、前記側板部材の前記側面支持部の内面間の距離（例えば、後述の距離Ｗ３１）と、前記天板部材の前記側面支持部の内面間の距離と、は等しく、且つ、前記側板部材の前記側面支持部の外面間の距離（例えば、後述の距離Ｗ３２）と、前記天板部材の前記側面支持部の外面間の距離と、は等しく、前記側板部材の前記側面支持部の突出高さ（例えば、後述の突出高さＨ３）と、前記天板部材の前記側面支持部の突出高さ（例えば、後述の突出高さＨ１）と、は等しく、前記天板部材の幅（例えば、後述の幅Ｕ）と前記側板部材の幅（例えば、後述の幅Ｓ）の和は、前記底板部材の幅（例えば、後述の幅Ｌ）に等しく、前記側板部材の前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートが固定されることが好ましい。

（５）により、天板部材の固定後に電池セルの電極端子間のバスバー接続作業を可能とするために、天板部材を電池セルの電極端子間のみに配置する場合でも、側板部材と組み合わせることで、電池セルの天板部材側と底板部材側を均等に圧縮することが可能になり、電池セルの局所的な変形を防止することができる。また、天板部材の幅と側板部材の幅は、底板部材の幅に等しいため、天板部材と底板部材と側板部材とを一体に押出し成形した後、各部材を分割形成することができ、生産性がより良好となり、電池パックのコストを更に低減することができる。

（６） （４）又は（５）に記載の電池パックにおいて、前記底板部材の前記側面支持部よりも両外側に、取付け部（例えば、後述の取付け部７３）が一体に張り出していることが好ましい。

（６）により、電池パックを装着対象部位に固定するためのボルト締結用のフランジ部を一体に形成可能となり、部品の製造コストを低減することができる。

本発明によれば、電池セルに対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる外装体を備えた電池パックの製造方法及び電池パックを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電池パックの斜視図である。 図１に示す電池パックの分解斜視図である。 図１に示す電池パックの外装体の天板部材の正面図である。 図１に示す電池パックの外装体の底板部材の正面図である。 図１に示す電池パックの外装体の側板部材の正面図である。 本発明の一実施形態に係る電池パックの外装体を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る電池パックの製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る電池パックの製造方法を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。
［電池パックの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電池パックの斜視図である。図２は、図１に示す電池パックの分解斜視図である。図３は、図１に示す電池パックの外装体の天板部材の正面図である。図４は、図１に示す電池パックの外装体の底板部材の正面図である。図５は、図１に示す電池パックの外装体の側板部材の正面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る電池パックの外装体を説明する図である。
電池パック１は、図１、図２に示すように、一対のエンドプレート２０、２０の間に、複数の電池セル１０が並列されて積層されている。隣り合う電池セル１０、１０の間、及び、端部の電池セル１０とエンドプレート２０との間には、図２に示すように、それぞれ絶縁プレート１３が挟み込まれている。

ここで、図１に示すように、電池パック１において、複数の電池セル１０の積層方向に沿う方向を、「Ｄ１方向」と定義する。また、Ｄ１方向と直交する方向であって、電池セル１０の上面１０ａに平行な方向を、「Ｄ２方向」と定義する。更に、Ｄ１方向、Ｄ２方向と直交する方向であって、電池セル１０の上面３ａに垂直な方向を、「Ｄ３方向」と定義する。また、電池パック１における「上」、「下」は、各図の上、下に一致する。

絶縁プレート１３と共に複数積層された電池セル１０は、電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）に沿う側面と下面とに亘って、絶縁カバー４０で覆われている。また、電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）に沿う両側面には、サイドプレート５０が取り付けられている。

サイドプレート５０は、絶縁カバー４０で覆われた複数の電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）沿う側面に対して、絶縁カバー４０を挟んで当接されている。サイドプレート５０は、絶縁カバー４０の底面に当接するように一体に屈曲形成された取付け片５２を有している。取付け片５２には、複数のねじ穴５３が形成されている。

複数積層された電池セル１０は、エンドプレート２０、絶縁カバー４０及びサイドプレート５０を有して、外装体によって包囲される。外装体は、高強度、高剛性を有する金属材や樹脂材により形成されている。本実施形態の外装体は、電池セル１０の上面１０ａ側に設けられる天板部材６０と、電池セル１０の下面側に設けられる底板部材７０と、電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）沿う側面に設けられる側板部材８０と、により構成される。

天板部材６０は、天板部６１と側面支持部６２とを有する。天板部６１は、一対のエンドプレート２０、２０を含む全ての電池セル１０の上面１０ａを、積層方向（Ｄ１方向）に亘って覆うように配置されている。天板部６１は、電池セル１０の上面１０ａに設けられている一対の電極端子１０ｂ、１０ｂよりも内側を覆っている。即ち、天板部６１のＤ２方向に沿う長さは、電池セル１０の一対の電極端子１０ｂ、１０ｂ間の離間距離よりも短い。このため、Ｄ２方向に沿う天板部６１の外側方には、各電池セル１０の一対の電極端子１０ｂ、１０ｂがそれぞれ露出する。

側面支持部６２は、方向Ｄ１に沿う天板部６１の両端部において、Ｄ３方向に沿う下向きに延びて一体に形成されている。本実施形態の天板部材６０には、天板部６１と側面支持部６２以外に、Ｄ１方向、Ｄ２方向及びＤ３方向に沿って形成される部位は存在しない。

側面支持部６２の幅（図１、図２におけるＤ２方向に沿う幅）は、天板部６１の幅（図１、図２におけるＤ２方向に沿う幅）と同一である。側面支持部６２は、積層された電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）の両端部に配置される側面、具体的には、積層された電池セル１０を挟んでいる一対のエンドプレート２０、２０の外側面（Ｄ２方向に沿う電池セル１０と反対側の側面）２０ａ、２０ａを覆うように当接し、それらエンドプレート２０、２０を支持する。

図３に示すように、本実施形態の２つの側面支持部６２、６２の下向きの突出高さＨ１は、同一である。この側面支持部６２の突出高さＨ１は、エンドプレート２０の高さ（Ｄ３方向に沿う高さ）の約１／２とされている。また、一対の側面支持部６２、６２の内面間の距離Ｗ１１は、一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａ間の距離よりも僅かに小さく設定されている。

天板部材６０をＤ１方向に沿って切断した際の断面形状は、Ｄ２方向の何れの位置で切断しても、全く同一形状となるように形成されている。従って、天板部６１及び側面支持部６２の厚みは、Ｄ２方向に沿って均一である。なお、本実施形態の側面支持部６２は、Ｄ３方向に沿う突出方向の厚みも均一に形成されている。

底板部材７０は、底板部７１と側面支持部７２と取付け部７３とを有する。底板部７１は、一対のエンドプレート２０、２０を含む全ての電池セル１０の底面を、積層方向（Ｄ１方向）に亘って覆うように配置されている。底板部７１のＤ２方向に沿う長さは、絶縁カバー４０のＤ２方向に沿う長さにほぼ等しい。このため、底板部７１は、絶縁カバー４０の下面全体を覆うように形成されている。

側面支持部７２は、Ｄ１方向に沿う底板部７１の両端部において、Ｄ３方向に沿う上向きに延びて一体に形成されている。側面支持部７２の幅（図１、図２におけるＤ２方向に沿う幅）は、底板部７１の幅（図１、図２におけるＤ２方向に沿う幅）と同一である。側面支持部７２は、天板部材６０の側面支持部６２と同様に、積層された電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）の両端部に配置される側面、具体的には、積層された電池セル１０を挟んでいる一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａを覆うように当接し、それらエンドプレート２０、２０を支持する。

図４に示すように、本実施形態の２つの側面支持部７２、７２の上向きの突出高さＨ２は、同一である。この側面支持部７２の突出高さＨ２は、エンドプレート２０の高さ（Ｄ３方向に沿う高さ）の約１／２とされている。また、一対の側面支持部７２、７２の内面間の距離Ｗ２１は、一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａ間の距離よりも僅かに小さく設定されている。

取付け部７３は、一対の側面支持部７２、７２よりも両外側に、底板部７１と平行に一体に張り出すように設けられている。取付け部７３は、電池パック１が装着される車両等の装着対象部位に対して、図示しない複数のボルトによって取り付けられる部位である。この取付け部７３が、底板部７１から一体に張り出すように設けられていることにより、電池パック１を装着対象部位に対して固定するためのボルト締結用のフランジ部を一体に形成可能となり、部品の製造コストを低減することができる。取付け部７３の幅（図１、図２におけるＤ２方向に沿う幅）は、底板部７１の幅（図１、図２におけるＤ２方向に沿う幅）と同一である。本実施形態の底板部材７０には、底板部７１、側面支持部７２及び取付け部７３以外に、Ｄ１方向、Ｄ２方向及びＤ３方向に沿って形成される部位は存在しない。

底板部材７０をＤ１方向に沿って切断した際の断面形状は、Ｄ２方向の何れの位置で切断しても、全く同一形状となるように形成されている。従って、底板部７１、側面支持部７２及び取付け部７３の厚みは、Ｄ２方向に沿って均一である。なお、本実施形態の側面支持部７２は、Ｄ３方向に沿う突出方向の厚みも均一に形成されている。

なお、天板部材６０の側面支持部６２の突出高さＨ１と底板部材７０の側面支持部７２の突出高さＨ２との合計の高さは、絶縁カバー４０を含む電池セル１０の高さ方向（Ｄ３方向）の寸法以下に設定されている。

側板部材８０は、側板部８１と側面支持部８２とを有する。側板部８１は、電池セル１０の積層方向（Ｄ１方向）に沿うサイドプレート５０の長さ方向に亘って配置されている。側板部８１のＤ３方向に沿う長さは、サイドプレート５０のＤ３方向に沿う高さよりも十分に短い。

側面支持部８２は、Ｄ１方向に沿う側板部材８０の両端部において、Ｄ２方向に沿ってエンドプレート２０と平行に延びて一体に形成されている。本実施形態の側板部材８０には、側板部８１及び側面支持部８２以外に、Ｄ１方向、Ｄ２方向及びＤ３方向に沿って形成される部位は存在しない。

側面支持部８２の幅（図１、図２におけるＤ３方向に沿う幅）は、側板部８１の幅（図１、図２におけるＤ３方向に沿う幅）と同一である。側面支持部８２は、天板部材６０の側面支持部６２と同様に、積層された電池セル１０の積層方向（Ｄ２方向）の端面、具体的には、積層された電池セル１０を挟んでいる一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａに当接し、それらエンドプレート２０、２０を支持する。

本実施形態の２つの側板部材８０、８０において、図２に示す側板部８１、８１の方向Ｄ３に沿う幅は、同一である。また、図５に示すように、本実施形態の２つの側面支持部８２、８２の突出高さＨ３も、同一である。この側面支持部８２、８２の突出高さＨ３は、天板部材６０の側面支持部６２の突出高さＨ１に等しい。更に、一対の側面支持部８２、８２の内面間の距離Ｗ３１は、一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａ間の距離よりも僅かに小さく設定されている。

側板部材８０をＤ１方向に沿って切断した際の断面形状は、Ｄ３方向の何れの位置で切断しても、全く同一形状となるように形成されている。従って、各側板部８１及び各側面支持部８２の厚みは、Ｄ３方向に沿って均一である。なお、本実施形態の側面支持部８２は、Ｄ２方向に沿う突出方向の厚みも均一に形成されている。更にいえば、側板部材８０をＤ１方向に沿って切断した際の断面形状は、天板部材６０をＤ１方向に沿って切断した際の断面形状と同一である。

天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０の寸法の関係について、図３〜図６を用いて更に説明する。なお、図６に示す各側板部材８０、８０は、説明の理解を容易にするため、図２に示すＤ３方向が図６におけるＤ２方向に沿うように、角度を９０度回転させて配置されている。
図６に示すように、Ｄ２方向に沿う天板部材６０の幅Ｕと、同じくＤ２方向に沿う２つの側板部材８０、８０のそれぞれの幅Ｓ、Ｓとの和は、底板部材７０のＤ２方向に沿う幅Ｌに等しい。即ち、Ｕ＋Ｓ＋Ｓ＝Ｌである。

また、図３〜図５に示すように、天板部材６０の一対の側面支持部６２、６２の内面間の距離Ｗ１１と、底板部材７０の一対の側面支持部７２、７２の内面間の距離Ｗ２１と、は等しく、且つ、天板部材６０の一対の側面支持部６２、６２の外面間の距離Ｗ１２と、底板部材７０の一対の側面支持部７２、７２の外面間の距離Ｗ２２と、は等しい。即ち、Ｗ１１＝Ｗ２１、且つ、Ｗ１２＝Ｗ２２である。

更に、図３〜図５に示すように、側板部材８０の一対の側面支持部８２、８２の内面間の距離Ｗ３１と、天板部材６０の一対の側面支持部６２、６２の内面間の距離Ｗ１１と、は等しく、且つ、側板部材８０の一対の側面支持部８２、８２の外面間の距離Ｗ３２と、天板部材６０の一対の側面支持部６２、６２の外面間の距離Ｗ１２と、は等しい。即ち、Ｗ１１＝Ｗ３１、且つ、Ｗ１２＝Ｗ３２である。上記のように、Ｗ１１＝Ｗ２１、且つ、Ｗ１２＝Ｗ２２であるため、結局、Ｗ１１＝Ｗ２１＝Ｗ３１、且つ、Ｗ１２＝Ｗ２２＝Ｗ３２の関係となる。

これら天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０は、一対のエンドプレート２０、２０に挟まれて絶縁カバー４０に収容された電池セル１０の上面、側面及び底面を包囲するように装着される。

具体的には、天板部材６０は、積層された電池セル１０の上面１０ａに装着される。一対の側面支持部６２、６２の内面間の距離Ｗ１１は、一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａの間の距離よりも僅かに小さいため、側面支持部６２は、僅かに外側に撓み変形しながら、エンドプレート２０の外側面２０ａに当接される。このとき、天板部材６０の強度、剛性による反力によって、一対の側面支持部６２、６２は、一対のエンドプレート２０、２０を圧縮して挟持する。これにより、天板部材６０の一対の側面支持部６２、６２の間に、一対のエンドプレート２０、２０で挟まれた複数の電池セル１０が配置される。天板部材６０の側面支持部６２は、図１、図２に示すように、複数のボルト６３によって、エンドプレート２０に固定される。

また、底板部材７０は、積層された電池セル１０を収容している絶縁カバー４０の下面に装着される。一対の側面支持部７２、７２の内面間の距離Ｗ２１は、一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａの間の距離よりも僅かに小さいため、側面支持部７２は、僅かに外側に撓み変形しながら、エンドプレート２０の外側面２０ａに当接される。このとき、底板部材７０の強度、剛性による反力によって、一対の側面支持部７２、７２は、一対のエンドプレート２０、２０を圧縮して挟持する。これにより、底板部材７０の一対の側面支持部７２、７２の間に、一対のエンドプレート２０、２０で挟まれた複数の電池セル１０が配置される。底板部材７０の側面支持部７２は、図１、図２に示すように、複数のボルト７４によって、エンドプレート２０に固定される。また、底板部材７０の底板部７１は、図２に示すように、複数のボルト７５によって、サイドプレート５０の取付け片５２に固定される。

更に、側板部材８０は、サイドプレート５０に装着される。一対の側面支持部８２、８２の内面間の距離Ｗ３１は、一対のエンドプレート２０、２０の外側面２０ａ、２０ａの間の距離よりも僅かに小さいため、側面支持部８２は、僅かに外側に撓み変形しながら、エンドプレート２０の外側面２０ａに当接される。このとき、側板部材８０の強度、剛性による反力によって、一対の側面支持部８２、８２は、一対のエンドプレート２０、２０を圧縮して挟持する。これにより、側板部材８０の一対の側面支持部８２、８２の間に、一対のエンドプレート２０、２０で挟まれた複数の電池セル１０が配置される。側板部材８０の側板部８１は、図１、図２に示すように、サイドプレート５０の両端部に設けられた貫通穴５１、５１に介して、かしめピン８３によりサイドプレート５０にかしめ固定される。また、側板部材８０の側面支持部８２は、図１、図２に示すように、複数のボルト８４によって、エンドプレート２０に固定される。

なお、図１、図２に示すように、エンドプレート２０、２０には、それぞれ端子台１１、１１が設けられている。端子台１１は、ボルト１４により、エンドプレート２０の外側面２０ａと上面２０ｂとにそれぞれ固定されている。

このように構成される電池パック１は、天板部材６０と底板部材７０との寸法が揃えられている。このため、天板部材６０と底板部材７０との間の寸法差が低減された外装体により、電池セル１０の天板部材６０側と底板部材７０側、更には電池セル１０の幅方向（Ｄ２方向）を均等に圧縮することができるため、電池セル１０の局所的な変形を防止することができる。また、電池パック１の構造信頼性が向上し、複数積層された電池セル１０に対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる。更に、本実施形態の電池パック１は、側板部材８０の寸法も、天板部材６０及び底板部材７０と揃えられているため、電池パック１の構造信頼性を更に向上させることができる。

また、側板部材８０の側面支持部８２、８２の内面間の距離Ｗ３１と、天板部材６０の側面支持部６２、６２の内面間の距離と、は等しく、且つ、側板部材８０の側面支持部８２、８２の外面間の距離Ｗ３２と、天板部材６０の側面支持部６２、６２の外面間の距離Ｗ１２と、は等しく、側板部材８０の側面支持部８２、８２の突出高さＨ３と、天板部材６０の側面支持部６２、６２の突出高さＨ１と、は等しく、天板部材６０の幅Ｕと側板部材８０の幅Ｓの和は、底板部材７０の幅Ｌに等しく、側板部材８０の側面支持部８２、８２に、一対のエンドプレート２０、２０が固定されるので、天板部材６０の固定後に電池セル１０の電極端子１０ｂ、１０ｂ間のバスバー接続作業を可能とするために、天板部材６０を電池セル１０の電極端子１０ｂ、１０ｂ間のみに配置する場合でも、側板部材８０と組み合わせることで、電池セル１０の天板部材６０側と底板部材７０側を均等に圧縮することが可能になり、電池セル１０の局所的な変形を防止することができる。また、天板部材６０と底板部材７０と側板部材８０とを一体に押出し成形した後、各部材６０、７０、８０を分割形成することができ、生産性がより良好となり、電池パック１のコストを更に低減することができる。

特に、このように各寸法が揃えられた天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０は、同一材料を用いて一体に押出し成形した後、各部材６０、７０、８０を分割形成することにより、容易に形成することができる。このような電池パック１の製造方法について、以下に説明する。

［電池パックの製造方法］
図７は、本発明の一実施形態に係る電池パックの製造方法を説明する図である。図７は、以上説明した天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０が、一体に押出し成形された直後の外装体用部材１００を示している。外装体用部材１００は、Ｄ２方向に沿って押出し形成されている。この外装体用部材１００は、複数積層された電池セル１０の上面、側面及び底面に対応する上壁部１０１と、下壁部１０２と、一対の側壁部１０３、１０３と、を一体に備えている。また、下壁部１０２は、一対の張出部１０４、１０４を一体に備えている。

上壁部１０１は、天板部材６０の天板部６１及び側板部材８０の側板部８１に対応する部位である。上壁部１０１のＤ１方向に沿う長さは、天板部材６０の天板部６１及び側板部材８０の側板部８１のそれぞれのＤ１方向に沿う長さに等しい。また、上壁部１０１のＤ２方向に沿う幅は、図６に示した天板部材６０の幅Ｕと、２つの側板部材８０、８０のそれぞれの幅Ｓ、Ｓとの和（Ｕ＋Ｓ＋Ｓ）にほぼ等しい。

下壁部１０２は、底板部材７０の底板部７１に対応する部位である。下壁部１０２は、上壁部１０１と平行に形成されている。下壁部１０２のＤ１方向に沿う長さは、底板部材７０の底板部７１のＤ１方向に沿う長さにほぼ等しい。また、下壁部１０２のＤ２方向に沿う幅は、図６に示した底板部材７０の幅Ｌにほぼ等しい。

一対の側壁部１０３、１０３は、天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０の各側面支持部６２、７２、８２に対応する部位である。側壁部１０３は、上壁部１０１及び下壁部１０２に対して垂直である。側壁部１０３のＤ２方向に沿う幅は、図６に示した天板部材６０の幅Ｕと、２つの側板部材８０、８０のそれぞれの幅Ｓ、Ｓとの和（Ｕ＋Ｓ＋Ｓ）にほぼ等しい。また、側壁部１０３のＤ３方向に沿う高さは、図３に示した天板部材６０の側面支持部６２の突出高さＨ１と、図４に示した底板部材７０の側面支持部７２の突出高さＨ２との和（Ｈ１＋Ｈ２）にほぼ等しい。

一対の張出部１０４、１０４は、底板部材７０の取付け部７３、７３に対応する部位である。張出部１０４は、Ｄ１方向に沿う下壁部１０２の両側方に、下壁部１０２と平行に延びている。張出部１０４の方向Ｄ２に沿う幅は、図６に示した底板部材７０の底板部７１のＤ２方向に沿う幅とほぼ等しく、底板部材７０の幅Ｌにほぼ等しい。

この外装体用部材１００は、方向Ｄ２に沿って押し出されているため、上壁部１０１、下壁部１０２、一対の側壁部１０３、１０３及び張出部１０４、１０４のそれぞれの厚みは、Ｄ２方向に沿って連続して均一である。これら上壁部１０１、下壁部１０２及び一対の側壁部１０３、１０３で囲まれる空間１０５は、Ｄ２方向に沿って同一幅、同一高さで連続している。従って、外装体用部材１００をＤ１方向に沿って切断した際の断面形状は、外装体用部材１００のＤ２方向の何れの位置で切断しても、全く同一形状となる。

このように外装体用部材１００が押出し成形された後は、図８に示すように、外装体用部材１００を、押出し方向に沿う切断ラインＣＬ１、ＣＬ１に沿って切断する。切断ラインＣＬ１は、側壁部１０３の高さ方向の略中央部を、押出し方向（方向Ｄ２）に沿って切断する切断ラインである。切断ラインＣＬ１、ＣＬ１は、上壁部１０１及び下壁部１０２と平行に形成される。これにより、外装体用部材１００は、上下に２分割される。

分割された２部材のうちの上壁部１０１は、両端部に、それぞれ略半分の高さの側壁部１０３、１０３を有する。この上壁部１０１側の部材は、図６に示す外装体の天板部材６０に対応する部材である。なお、本実施形態に示す上壁部１０１側の部材は、天板部材６０に加えて、図６に示す外装体の一対の側板部材８０、８０も含んでいる。

分割された２部材のうちの下壁部１０２は、両端部に、それぞれ略半分の高さの側壁部１０３、１０３を有する。分割後の下壁部１０２側の部材は、図６に示すように、幅Ｌを有する底板部材７０となる。

次いで、切断ラインＣＬ１、ＣＬ１で下壁部１０２側から分割された上壁部１０１側の部材を、更に、図８に示すように、切断ラインＣＬ２、ＣＬ２に沿って切断する。切断ラインＣＬ２は、押出し方向（Ｄ２方向）と直交するＤ１方向に沿う切断ラインである。切断ラインＣＬ２、ＣＬ２同士は、Ｄ１方向に沿って平行に形成される。外装体用部材１００におけるＤ２方向の両端部からの各切断ラインＣＬ２、ＣＬ２の位置は、同一である。これにより、外装体用部材１００の上壁部１０１側の部材から、図６に示すように、幅Ｕを有する天板部材６０と、それぞれ幅Ｓ、Ｓを有する２つの側板部材８０、８０とが得られる。

このようにした得られた天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０は、それぞれ必要数のボルト穴が形成された後、図２に示すように、複数積層された電池セル１０に装着される。即ち、天板部材６０の側面支持部６２、６２及び底板部材７０の側面支持部７２、７２の間に、一対のエンドプレート２０、２０で挟まれた複数の電池セル１０が配置される。また、側板部材８０の側面支持部８２、８２の間に、一対のエンドプレート２０、２０で挟まれた複数の電池セル１０が配置される。その後、図１、図２に示すように、それぞれの側面支持部６２、７２、８２が、ボルト６３、７４、８４によりエンドプレート２０に固定される。これにより、複数積層された電池セル１０の上面、側面及び底面が、外装体（天板部材６０、底板部材７０及び側板部材８０）によって包囲された電池パック１が得られる。

この電池パック１の製造方法によれば、天板部材６０及び底板部材７０が一体に押出し成形された後に分割形成されるため、天板部材６０と底板部材７０との寸法を揃えることができ、天板部材６０と底板部材７０との間の寸法差が低減される。このため、電池パック１の構造信頼性を向上させることができ、複数の積層された電池セル１０に対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる。また、天板部材６０と底板部材７０とを一体に加工するため、製造コストも低減する。

また、本実施形態では、天板部材６０と底板部材７０と側板部材８０の全ての寸法を揃えることができ、天板部材６０と底板部材７０と側板部材８０との間の寸法差を低減することができる。このため、電池パック１の構造信頼性を更に向上させることができ、複数積層された電池セル１０に対して均等な圧縮力を容易に作用させることができる。また、側板部材８０は、天板部材６０と一体に加工した後に分割加工するため、部材の余剰部分を低減でき、製造コストを更に低減させることができる。

更に、本実施形態では、電池パック１を装着対象部位に取り付けるための取付け部７３も、押出し成形時に底板部材７０と一体に成形するため、電池パック１を装着対象部位に取り付けるための構造を容易に形成できる。

１ 電池パック
１０ 電池セル
２０ エンドプレート
６０ 天板部材
６２ 側面支持部
７０ 底板部材
７２ 側面支持部
７３ 取付け部
８０ 側板部材
８２ 側面支持部
１００ 外装体用部材
１０３ 側壁部

Claims (6)

1. 一対のエンドプレートの間に複数の電池セルが積層され、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルが、複数の外装体によって圧縮されて挟持される電池パックの製造方法であって、
   前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルの上面、側面及び底面に亘る形状の外装体用部材を一体に押出し成形した後、前記側面に対応する前記外装体用部材の側壁部を押出し方向に沿って切断して、前記外装体用部材を、両端部に側面支持部をそれぞれ有する天板部材と底板部材とに分割形成し、
   次いで、前記天板部材及び前記底板部材のそれぞれの両端部の前記側面支持部の間に、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルを配置し、前記天板部材及び前記底板部材のそれぞれの前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートを固定する、電池パックの製造方法。
2. 前記外装体用部材から分割形成された前記天板部材を、前記外装体用部材の押出し方向と交差する方向に沿う一定幅に亘って切断して、両端部に側面支持部を有する側板部材を更に分割形成し、
   次いで、前記天板部材、前記底板部材及び前記側板部材のそれぞれの両端部の前記側面支持部の間に、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルを配置し、前記天板部材、前記底板部材及び前記側板部材のそれぞれ前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートを固定する、請求項１に記載の電池パックの製造方法。
3. 前記外装体用部材の押出し成形時に、前記底板部材の前記側面支持部よりも両外側に張り出す取付け部を同時に一体に押出し成形する、請求項１又は２に記載の電池パックの製造方法。
4. 一対のエンドプレートの間に複数の電池セルが積層され、前記一対のエンドプレート及び前記複数の電池セルが、複数の外装体によって圧縮されて挟持される電池パックであって、
   前記外装体は、天板部材及び底板部材を含み、
   前記天板部材及び前記底板部材は、両端部に前記一対のエンドプレートに対応する側面支持部をそれぞれ有し、
   前記天板部材の前記側面支持部の内面間の距離と、前記底板部材の前記側面支持部の内面間の距離と、は等しく、且つ、前記天板部材の前記側面支持部の外面間の距離と、前記底板部材の前記側面支持部の外面間の距離と、は等しく、
   前記天板部材及び前記底板部材のそれぞれの前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートが固定される、電池パック。
5. 前記外装体は、両端部に前記一対のエンドプレートに対応する側面支持部を有する側板部材を更に含み、
   前記側板部材の前記側面支持部の内面間の距離と、前記天板部材の前記側面支持部の内面間の距離と、は等しく、且つ、前記側板部材の前記側面支持部の外面間の距離と、前記天板部材の前記側面支持部の外面間の距離と、は等しく、
   前記側板部材の前記側面支持部の突出高さと、前記天板部材の前記側面支持部の突出高さと、は等しく、
   前記天板部材の幅と前記側板部材の幅の和は、前記底板部材の幅に等しく、
   前記側板部材の前記側面支持部に、前記一対のエンドプレートが固定される、請求項４に記載の電池パック。
6. 前記底板部材の前記側面支持部よりも両外側に、取付け部が一体に張り出している、請求項４又は５に記載の電池パック。
   

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