JP2020013750A - バッテリ装置及びバッテリ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝熱シートをバッテリセルと熱交換面とに密着可能であり、伝熱シートの厚みを容易に管理可能なバッテリ装置及びその製造方法の提供。【解決手段】二つの外側壁33を有する外装体30と、複数積層されるバッテリセル60で構成されるバッテリセル群6と、バッテリセル群6に外側壁33に押し付ける方向の圧力を作用させる保持機構7と、外側壁33とバッテリセル群6との間の伝熱シート39とを備え、バッテリセル群6は、伝熱シート39の上位にストッパ突部616を有し、伝熱シート39の下位に凸部617を有し、外側壁33の内面33aは、凸部617を挿入可能な凹部37を有し、保持機構7の押し付け方向の圧力よるストッパ突部616と外側壁33との当接及び凸部617と凹部37との係合により、バッテリセル群6と外側壁33との隙間Sが設定され、バッテリセル群6が位置決め保持され、伝熱シート39は外側壁33とバッテリセル群6の間で押し潰されて隙間Sに挟着される。【選択図】図７

Description

本発明は、バッテリ装置及びバッテリ装置の製造方法に関する。

ハイブリッドカーや電気自動車には、リチウムイオン二次電池等のバッテリセルを複数有するバッテリ装置が搭載されている。一般に、これらの車両は、通常のガソリン車よりも多くの電力を必要とするため、限られたスペースになるべく数多くのバッテリセルを高密度に搭載することが求められる。

従来、底板と一対の側板と端板とを有するケース本体に、複数のバッテリセルを積層して収容したバッテリ装置であって、側板の内面の上部に、互いに対向する一対のガイド溝を形成し、このガイド溝に、バッテリセルの上部両側面に突設される電極端子を収容し、ガイド溝内の接続端子と電気的に接続するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２８６３５７号公報

バッテリ装置では、複数積層されるバッテリセルを車両の振動等によってがたつくことなく定位置に位置決めすることと、複数のバッテリセルを熱交換面に対して熱交換可能に接触させて効率的に冷却することが必要となる。
一般に、バッテリセルは熱交換面に対して伝熱シートを介して接触する。伝熱シートは、厚みによって伝熱量が決まるため、バッテリセルを効率的に冷却するためには、伝熱シートをバッテリセルと熱交換面とに密着させると共に、伝熱シートの厚みを容易に管理できるようにする必要がある。

しかし、特許文献１には、バッテリセルの電極端子付近を熱交換面に対して熱交換可能に接触させることも、伝熱シートの厚みを管理できるようにすることも開示されていない。

本発明は、複数積層されるバッテリセルと熱交換面との間に配置される伝熱シートを、バッテリセルと熱交換面とに密着させることができると共に、伝熱シートの厚みを容易に管理可能なバッテリ装置及びバッテリ装置の製造方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明に係るバッテリ装置は、二つの外側壁（例えば、後述の外側壁３３）を有する外装体（例えば、後述の外装体３０）と、前記外装体の前記二つの外側壁の間に配置され、複数積層されるバッテリセル（例えば、後述のバッテリセル６０）により構成される少なくとも一つのバッテリセル群（例えば、後述のバッテリセル群６）と、前記バッテリセル群に対して、前記二つの外側壁のうちの一方の前記外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させ、前記バッテリセル群を前記外装体内に保持する保持機構（例えば、後述の保持機構７）と、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間に配置される押し潰し可能な伝熱シート（例えば、後述の伝熱シート３９）と、を備えるバッテリ装置（例えば、後述のバッテリ装置１）であって、前記バッテリセル群は、前記伝熱シートよりも上位又は下位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出するストッパ突部（例えば、後述のストッパ突部６１６）を有すると共に、前記伝熱シートよりも下位又は上位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出する凸部（例えば、後述の凸部６１７）を有し、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁の内面（例えば、後述の内面３３ａ）は、前記凸部と係合可能な凹部（例えば、後述の凹部３７）を有し、前記保持機構の押し付け方向の圧力による前記ストッパ突部と前記外側壁との当接及び前記凸部と前記凹部との係合により、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間の隙間（例えば、後述の隙間Ｓ）が設定されると共に、前記バッテリセル群が前記外装体内で位置決めされた状態で保持され、前記伝熱シートは、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間で押し潰されて前記隙間に挟着される。

上記（１）に記載のバッテリ装置によれば、複数積層されるバッテリセルと熱交換面との間に配置される伝熱シートを、バッテリセルと熱交換面とに密着させることができると共に、伝熱シートの厚みを容易に管理可能なバッテリ装置を提供することができる。

（２） （１）に記載のバッテリ装置において、前記外装体の前記二つの外側壁の間に、複数の前記バッテリセル群が並列に収容され、前記保持機構は、前記複数のバッテリセル群の間に配置され、前記複数のバッテリセル群に対して、前記バッテリセル群同士を引き離して相反する前記二つの外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させるものであってもよい。

上記（２）に記載のバッテリ装置によれば、一つの外装体内に複数のバッテリセル群を並列に収容できるため、バッテリセルを更に高密度に配置させることができると共に、各バッテリセル群を熱交換面である外側壁に対してそれぞれ容易に接触及び保持させることができる。

（３） （１）又は（２）に記載のバッテリ装置において、前記外装体は、前記バッテリセルの積層方向に沿う方向を押出し方向とする押出し成形品であることが好ましい。

上記（３）に記載のバッテリ装置によれば、外装体を容易に成形できる。また、外装部は板材同士の接合部を有しないため、組み付けばらつきや熱歪みが発生するおそれがなく、保持機構による押し付け圧力による接合部の歪みが発生するおそれもない。

（４） （１）〜（３）のいずれかに記載のバッテリ装置において、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁は、前記外側壁を介して前記バッテリセルと熱交換可能な温調媒体が流れる温調媒体流路（例えば、後述の温調媒体流路３６）を有するものであってもよい。

上記（４）に記載のバッテリ装置によれば、外側壁を介して温調媒体流路内の温調媒体との熱交換が可能となり、より効率的な熱交換が可能となる。

（５） （１）〜（４）のいずれかに記載のバッテリ装置において、前記凸部は、上下に配置される二つの傾斜外面（例えば、後述の傾斜外面６１７ａ、６１７ｂ）と、前記二つの傾斜外面の間の一つの先端面（例えば、後述の先端面６１７ｃ）と、を有する台形形状であり、前記凹部は、前記凸部の二つの前記傾斜外面にそれぞれ当接する二つの傾斜内面（例えば、後述の傾斜内面３７ａ、３７ｂ）を有するものであってもよい。

上記（５）に記載のバッテリ装置によれば、凸部の二つの傾斜外面と凹部の二つの傾斜内面との当接によって、バッテリセルの上下方向の位置決めが可能となると同時に、凸部の先端面の幅を調整することによって凸部の凹部への挿入量を調整することができ、外側壁に対する押し付け方向の位置決めが可能となる。

（６） （１）〜（５）のいずれかに記載のバッテリ装置において、前記バッテリセル群は、積層方向に隣り合う前記バッテリセルとの間を絶縁するセパレータ（例えば、後述のセパレータ６１）を有し、前記凸部及び前記ストッパ突部は、前記セパレータに設けられるものであってもよい。

上記（６）に記載のバッテリ装置によれば、凸部及びストッパ突部をバッテリセルのセルケースに形成する必要がなく、絶縁性の凸部及びストッパ突部を備えるバッテリセルを容易に構成することができる。

（７） （６）に記載のバッテリ装置において、前記セパレータは、前記バッテリセルの側面（例えば、後述の側面６０ｄ）の上部に配置される上部側板部（例えば、後述の上部側板部６１３）及び下部に配置される下部側板部（例えば、後述の下部側板部６１４）を有し、前記ストッパ突部は、前記セパレータの前記上部側板部又は前記下部側板部に設けられ、前記凸部は、前記セパレータの前記下部側板部又は前記上部側板部に設けられるものであってもよい。

上記（７）に記載のバッテリ装置によれば、凸部及びストッパ突部はバッテリセルの側面に配置されるため、バッテリセルの位置決めと伝熱シートの押し潰しを安定して行うことができる。

（８） 本発明に係るバッテリ装置の製造方法は、二つの外側壁（例えば、後述の外側壁３３）を有する外装体（例えば、後述の外装体３０）と、前記外装体の前記二つの外側壁の間に配置され、複数積層されるバッテリセル（例えば、後述のバッテリセル６０）により構成される少なくとも一つのバッテリセル群（例えば、後述のバッテリセル群６）と、前記バッテリセル群に対して、前記二つの外側壁のうちの一方の前記外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させ、前記バッテリセル群を前記外装体内に保持する保持機構（例えば、後述の保持機構７）と、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間に配置される押し潰し可能な伝熱シート（例えば、後述の伝熱シート３９）と、を備えるバッテリ装置（例えば、後述のバッテリ装置１）の製造方法であって、前記バッテリセルにおける前記伝熱シートよりも上位又は下位の部位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出するストッパ突部（例えば、後述のストッパ突部６１６）を設けると共に、前記伝熱シートよりも下位又は上位の部位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出する凸部（例えば、後述の凸部６１７）を設け、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁の内面（例えば、後述の内面３３ａ）に、前記凸部と係合可能な凹部（例えば、後述の凹部３７）を設け、前記ストッパ突部及び前記凸部を有する前記バッテリセル群を、二つの前記外側壁の間に配置させ、次いで、前記保持機構により、前記バッテリセル群に対して、前記二つの外側壁のうちの一方の前記外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させ、前記ストッパ突部を前記外側壁に当接させると共に前記凸部を前記凹部に挿入して係合させることにより、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間の隙間（例えば、後述の隙間Ｓ）を設定し、前記伝熱シートを前記隙間に挟着する。

上記（８）に記載のバッテリ装置の製造方法によれば、複数積層されるバッテリセルと熱交換面との間に配置される伝熱シートを、バッテリセルと熱交換面とに密着させることができると共に、伝熱シートの厚みを容易に管理可能なバッテリ装置の製造方法を提供することができる。

本発明によれば、複数積層されるバッテリセルと熱交換面との間に配置される伝熱シートを、バッテリセルと熱交換面とに密着させることができると共に、伝熱シートの厚みを容易に管理可能なバッテリ装置及びバッテリ装置の製造方法を提供することができる。

本発明に係るバッテリ装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示すバッテリ装置の分解斜視図である。 図２中の矩形枠で示す領域Ａの拡大図である。 バッテリ装置におけるＩ／Ｆボックスのみを示す平面図である。 バッテリ装置のＩ／Ｆボックス同士を連結した状態を示す平面図である。 バッテリ装置の外装体にバッテリセル群を収容する様子を示す要部拡大斜視図である。 保持機構の一実施形態を示すバッテリ装置の外装体内部を示す図である。 バッテリセル群の概要を説明する要部拡大斜視図である。 バッテリセルとセパレータを説明する分解斜視図である。 セパレータを装着したバッテリセルの正面図である。 図１０中の円形枠で示す領域Ｂの拡大図である。 図１０中の円形枠で示す領域Ｃの拡大図である。 押し付け方向の圧力が作用する前のバッテリセル群のストッパ突部と外側壁との関係を示す要部拡大図である。 押し付け方向の圧力が作用した後のバッテリセル群のストッパ突部と外側壁との関係を示す要部拡大図である。 押し付け方向の圧力が作用する前のバッテリセル群の凸部と外側壁との関係を示す要部拡大図である。 押し付け方向の圧力が作用した後のバッテリセル群の凸部と外側壁との関係を示す要部拡大図である。 保持機構の他の一実施形態を示すバッテリ装置の外装体内部を示す図である。 保持機構の他の一実施形態を示すバッテリ装置の外装体内部を平面視した模式図である。 保持機構の他の一実施形態を示すバッテリ装置の要部を示す模式図である。 保持機構の他の一実施形態を示すバッテリ装置の外装体内部を示す模式図である。 保持機構の他の一実施形態に係るバッテリ装置の要部を平面視した模式図であり、押し付け方向の圧力を発生させる前の保持機構の状態を示す。 保持機構の他の一実施形態に係るバッテリ装置の要部を平面視した模式図であり、押し付け圧力を発生させた保持機構の状態を示す。 保持機構の他の一実施形態に係るバッテリ装置の外装体内部を示す図である。 保持機構の他の一実施形態に係るバッテリ装置の外装体内部を示す図である。 図２１に示す保持機構の要部を示す斜視図である。

以下、本発明に係るバッテリ装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［バッテリ装置の全体構成］
本実施形態に示すバッテリ装置１は、図１及び図２に示すように、一つのＩ／Ｆ（インターフェース）ボックス２と、二つのバッテリセル搭載部３、３と、を備える。なお、本明細書の各図中の矢印で示す方向において、Ｄ１方向に沿う方向は、バッテリ装置１の長さ方向を示す。Ｄ２方向に沿う方向は、バッテリ装置１の幅方向を示す。Ｄ３方向に沿う方向は、バッテリ装置１の高さ方向を示す。Ｄ３方向がバッテリ装置１の「上」を示し、その反対方向がバッテリ装置１の「下」を示す。

バッテリ装置１は、中央部にＩ／Ｆボックス２が配置され、このＩ／Ｆボックス２のＤ１方向に沿う両端にそれぞれバッテリセル搭載部３、３が配置される。バッテリセル搭載部３、３は、バッテリセル群６をそれぞれ備えている。バッテリセル搭載部３のバッテリセル群６は、詳細には後述するが、保持機構により熱交換面に対して熱交換可能に接触すると共に、その接触状態が保持されて位置決めされている。

各バッテリセル搭載部３、３におけるＩ／Ｆボックス２から遠い側の端面３ａには、それぞれエンドプレート４、４が配置されている。二つのバッテリセル搭載部３、３は、Ｉ／Ｆボックス２を経由してバッテリセル搭載部３、３間に亘って挿通される複数本（本実施形態では６本）の長尺な連結ボルト５によって連結される。本実施形態に示すエンドプレート４、４は、連結ボルト５による締め付け力によって二つのバッテリセル搭載部３、３を互いに近接する方向に締め付け、Ｉ／Ｆボックス２を両側から挟着している。なお、バッテリセル搭載部３とＩ／Ｆボックス２との連結方法は、連結ボルト５を採用するものに限らず、溶接や、その他の適宜公知の接合方法を採用してもよい。

［Ｉ／Ｆボックス］
Ｉ／Ｆボックス２は、バッテリセル搭載部３、３への温調媒体の供給流路部品、配電部品、ＥＣＵ（engine control unit）等の構成部品２２を収容する。具体的には、図２及び図３に示すように、Ｉ／Ｆボックス２は、ボックス本体２０と、ボックス本体２０の上面を被蓋する蓋体２１とを有し、ボックス本体２０の内部に構成部品２２を収容している。構成部品２２は、ボックス本体２０内でカバー２３により保護されている。

ボックス本体２０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の剛体からなる容器であり、平面視で矩形状に形成されている。Ｄ１方向に面するボックス本体２０の二つの平行な側壁部２０１、２０１は、バッテリセル搭載部３、３と接続される側にそれぞれ配置される。本実施形態に示すバッテリ装置１において、この側壁部２０１は、バッテリセル搭載部３に収容される後述のバッテリセル群６を、エンドプレート４と共に両側から挟んで締め付けるためのもう一方のエンドプレートとしても機能する。このため、側壁部２０１は、大きな締め付け荷重に耐えることができる十分な板厚を有する。側壁部２０１には、バッテリセル搭載部３内のバッテリセル群６から延びる配線類（図示せず）を、構成部品２２の集配電部と電気的に接続させるために挿通させる複数の配線挿通穴２０１ａがそれぞれ設けられている。

図４に示すように、Ｄ２方向に面するボックス本体２０の二つの側壁部２０２、２０３には、低電圧用コネクタ２４と、高電圧用コネクタ２５と、温調媒体供給用コネクタ２６と、がそれぞれＤ１方向に沿って一直線上に並んで突設されている。低電圧用コネクタ２４及び高電圧用コネクタ２５は、構成部品２２の集配電部とそれぞれ電気的に接続されている。また、温調媒体供給用コネクタ２６は、バッテリセル搭載部３、３の後述の温調媒体流路３６とそれぞれ連通している。温調媒体供給用コネクタ２６は、低電圧用コネクタ２４と高電圧用コネクタ２５との間に配置されている。

二つの側壁部２０２、２０３のうちの一方の側壁部２０２に配置される低電圧用コネクタ２４は、雄型のコネクタ２４１であり、他方の側壁部２０３に配置される低電圧用コネクタ２４は、雌型のコネクタ２４２である。また、同様に、一方の側壁部２０２に配置される高電圧用コネクタ２５は、雄型のコネクタ２５１であり、他方の側壁部２０３に配置される高電圧用コネクタ２５は、雌型のコネクタ２５２である。更に、同様に、一方の側壁部２０２に配置される温調媒体供給用コネクタ２６は、雄型のコネクタ２６１であり、他方の側壁部２０３に配置される温調媒体供給用コネクタ２６は、雌型のコネクタ２６２である。

これら雄型のコネクタ２４１、２５１、２６１と雌型のコネクタ２４２、２５２、２６２とは、相補的に接続可能な構造を有する。また、両側壁部２０２、２０３における低電圧用コネクタ２４、２４同士、高電圧用コネクタ２５、２５同士及び温調媒体供給用コネクタ２６、２６同士は、それぞれＤ２方向に沿う同一直線上に配置されている。このため、図５に示すように、バッテリ装置１は、同一構造を有する他のバッテリ装置１との間で、低電圧用コネクタ２４、２４同士、高電圧用コネクタ２５、２５同士及び温調媒体供給用コネクタ２６、２６同士をそれぞれ接続することにより、Ｄ２方向に沿って連結することが可能である。各コネクタ２４、２５、２６が接続されることにより、バッテリ装置１、１同士は電気的に接続されると共に、温調媒体供給用コネクタ２６、２６を介して相互に温調媒体の流通が可能とされる。これにより、複数のバッテリ装置１、１を機能的に一体化させることができ、バッテリ装置１の連結数を増加させることによって大容量のバッテリ装置を簡単に構成することができる。

ボックス本体２０において、側壁部２０２、２０３のうちの一方の側壁部２０２は、バッテリセル搭載部３、３と接続される二つの側壁部２０１、２０１の端部（図４における下側の端部）２０１ｂ、２０１ｂよりもやや内側（側壁部２０３側）に奥まった位置に配置されている。このため、複数のバッテリ装置１、１同士を連結した際、各コネクタ２４、２５、２６の接続部位は、二つの側壁部２０１、２０１の端部２０１ｂ、２０１ｂの間及び隣接するＩ／Ｆボックス２、２の側壁部２０２、２０３の間に収容される。これにより、連結方向に隣接するバッテリセル搭載部３、３同士を可及的に近接又は当接させることができ、接続部位に掛かる負担を軽減することができる。

［バッテリセル搭載部］
二つのバッテリセル搭載部３、３は、Ｉ／Ｆボックス２を挟んでその両側に配置される。二つのバッテリセル搭載部３、３は同一構造であるため、ここでは一つのバッテリセル搭載部３の概要について説明する。
バッテリセル搭載部３は、図７に示すように、外装体３０と、外装体３０内に収容されるバッテリセル群６と、バッテリセル群６を外装体３０内に保持する保持機構７と、を有する。本実施形態に示すバッテリセル搭載部３は、外装体３０内に並列に配置された二つのバッテリセル群６、６を有する。これにより、バッテリ装置１は、後述のバッテリセル６０を高密度に配置させることができる。しかし、一つの外装体３０内に配置されるバッテリセル群６は一つだけでもよい。

（外装体）
本実施形態に示す外装体３０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の剛体により四角筒状に形成される。外装体３０の長さ方向（Ｄ１方向に沿う方向）の両端は、それぞれ横長矩形状に開口している。この外装体３０は、図７に示すように、上側壁３１と、下側壁３２と、左右に相対峙する二つの外側壁３３、３３と、二つの外側壁３３、３３の間に配置される中間壁３４と、を有する。図７に示すように、外装体３０は、連結ボルト５（図７において図示せず）を挿通させる適宜数のボルト挿通穴３５を有する。ボルト挿通穴３５は、外装体３０の長さ方向に延びて外装体３０を貫通している。

二つの外側壁３３、３３の内部には、それぞれ温調媒体が流通する温調媒体流路（第１の温調媒体流路）３６、３６が設けられる。温調媒体流路３６は、外側壁３３の内面３３ａに可及的に近接して配置される。これにより、外側壁３３の内面３３ａは、温調媒体流路３６内の温調媒体との熱交換面を構成し、温調媒体とのより効率的な熱交換が可能となる。各外側壁３３における温調媒体流路３６は、上位に配置される上側流路３６１と、下位に配置される下側流路３６２との二つの流路にそれぞれ区画されている。上側流路３６１及び下側流路３６２は、外装体３０の長さ方向（Ｄ１方向）の全長に亘って延びて外装体３０の両端面３０ａ、３０ａにそれぞれ開口している。温調媒体流路３６のＩ／Ｆボックス２側の端部は、図示しないが、Ｉ／Ｆボックス２の側壁部２０１及びＩ／Ｆボックス２の内部を介して温調媒体供給用コネクタ２６と連通している。

温調媒体は、バッテリセル群６を構成する後述のバッテリセル６０を冷却するための冷却空気又は冷却液を一般に用いることができるが、必要に応じて、バッテリセル６０を加温するための所定温度に加温された空気又は液体を用いることもできる。また、本実施形態に示す温調媒体流路３６は、外側壁３３の内部に完全に埋設されているが、温調媒体流路３６は、例えば外側壁３３の外側から凹設された溝により構成されてもよい。この場合は、プレート等によって外側壁３３の外側から溝に蓋をすることによって、外側壁３３の内部に温調媒体が流通可能な流路が構成される。いずれの場合も、温調媒体流路３６は、外側壁３３の厚みの範囲内に、外側壁３３の内面３３ａに可及的に近接して配置される。

中間壁３４は、外装体３０の内部をＤ２方向に二等分している。中間壁３４は、バッテリセル群６の高さ方向の中央部から上側壁３１との連結部位に亘って薄肉状に形成された薄壁部３４１と、この薄壁部３４１の下端から下側壁３２との連結部位に亘って厚肉状に形成された厚壁部３４２と、を有する。この中間壁３４によって区画される外装体３０内の二つの空間は、バッテリセル群収容部３０１、３０１を構成する。各バッテリセル群収容部３０１、３０１に、それぞれ一つずつのバッテリセル群６、６が収容される。これにより、外装体３０内に二つのバッテリセル群６、６が並列に配置される。但し、中間壁３４は、外装体３０に必須のものではなく、必要に応じて設けることができる。

外装体３０の外側壁３３の内面３３ａには、バッテリセル群６から突出する後述の凸部６１７と係合可能な凹部３７が設けられる。凹部３７は、詳細には図１４Ａに示すように、上下に配置される二つの傾斜内面３７ａ、３７ｂと、これら傾斜内面３７ａ、３７ｂの間に配置される一つの溝底面３７ｃと、を有し、外側壁３３の内面３３ａから溝底面３７ｃに向かうに従って幅狭となる台形形状に形成される。本実施形態に示す凹部３７は、外装体３０の長さ方向の全長に亘っている。この凹部３７は、図７に示すように、外側壁３３の内面３３ａにおいて、温調媒体流路３６よりも下位に配置されている。このため、温調媒体流路３６は、バッテリセル６０の上部の電極端子６２ａ、６２ｂに近接して配置可能である。

一方、中間壁３４の厚壁部３４２の両面には、バッテリセル群６から突出する後述の凸部６１８と係合可能な凹部３８が設けられる。本実施形態に示す凹部３８の具体的な構成は、凹部３７と同一であり、外装体３０の長さ方向の全長に亘っている。しかし、凹部３８の具体的な構成は、後述の凸部６１８と係合可能であれば特に制限はない。この凹部３８は、外装体３０の高さ方向において、外側壁３３の凹部３７と同一高さに配置されている。

本実施形態における外装体３０は、ボルト挿通穴３５、温調媒体流路３６、凹部３７、３８、バッテリセル群収容部３０１を、Ｄ１方向に沿って同一形状に形成することにより、Ｄ１方向に沿って押出し成形された押出し成形品により構成することができる。これにより、外装体３０を容易に形成することができる。また、押出し成形品からなる外装体３０は、板材同士を接合して形成される接合部を有しないため、接合部に起因する組み付けばらつきや熱歪みが発生するおそれがない。しかも、バッテリセル群６が後述の保持機構７により外側壁３３に向けて押し付けられた際の応力が接合部に集中して歪みを発生させることもない。このため、形状が安定した外装体３０を有するバッテリ装置１を構成することができる。

（バッテリセル群）
バッテリセル群６は、図８に示すように、例えばリチウムイオン二次電池からなる複数のバッテリセル６０を、絶縁性の樹脂材料によって形成されるセパレータ６１を挟んで、Ｄ１方向に沿って積層することにより構成される。バッテリセル６０は、アルミニウム、アルミニウム合金等からなる直方体形状のセルケース６０１内に電極体（図示せず）を収容し、セルケース６０１の上面を被蓋することによって構成される。バッテリセル６０の上面６０ａには、正負一対の電極端子６０２、６０２が突設されている。

積層方向に隣り合うバッテリセル６０、６０の電極端子６０２、６０２同士は、金属プレートからなるバスバー６２によって電気的に接続される。バッテリセル６０は、積層方向に隣り合う正の電極端子６０２と負の電極端子６０２とをバスバー６２によって電気的に接続することにより、直列接続されてもよいし、積層方向に隣り合う正の電極端子６０２同士及び負の電極端子６０２同士をバスバーによって電気的に接続することにより、並列接続されてもよい。

図６に示すように、バッテリセル群６の上面には、バッテリセル６０の電圧検出を行うＣＶＳ（Cell Voltage Sensor）等のバッテリ状態を検出するための状態検出部６３が配置される。状態検出部６３の周囲には、バッテリセル群６の全てのバッテリセル６０に亘るカバー６４が配置され、電極端子６０２等を保護している。

図７に示すように、外装体３０内のバッテリセル群６、６と温調媒体流路３６を有する外側壁３３、３３との間に、それぞれ伝熱シート３９、３９が介在される。伝熱シート３９は、シリコーン等の伝熱性を有する樹脂シートにより形成される。伝熱シート３９は、バッテリセル６０の積層方向に沿って長尺に形成されてもよいし、バッテリセル６０毎に対応して複数に分割されていてもよい。また、バッテリセル群６が外装体３０に収容される前の伝熱シート３９は、バッテリセル６０に予め貼着されていてもよいし、外側壁３３の内面３３ａに予め貼着されていてもよい。この伝熱シート３９は、バッテリセル群６が、後述の保持機構７によって外側壁３３に向けて押し付けられた際に、バッテリセル群６と外側壁３３との間で押し潰され、両者に密着する。これにより、バッテリセル群６の各バッテリセル６０は、伝熱シート３９を介して外側壁３３の内面３３ａに熱交換可能に接触し、温調媒体流路３６内の温調媒体との熱交換が良好に行われる。

セパレータ６１は、積層方向に隣り合うバッテリセル６０、６０の間に配置される。セパレータ６１は、図９に示すように、セパレータ本体６１１と、底板部６１２と、一対の上部側板部６１３と、一対の下部側板部６１４と、を有する。

セパレータ本体６１１は、バッテリセル６０の積層方向に面する外面６０ｂと略同一面積を有する矩形状の平板からなる。底板部６１２は、セパレータ本体６１１の下端に一体に設けられる。底板部６１２は、バッテリセル６０の底面６０ｃと略同一面積を有する矩形状の平板からなり、バッテリセル６０の積層方向に沿ってセパレータ本体６１１に対して直交している。

上部側板部６１３は、セパレータ本体６１１の上部の左右両端部に一体に設けられる。上部側板部６１３は、セパレータ本体６１１から底板部６１２と同一方向に延びている。上部側板部６１３の高さ方向（Ｄ３方向）の寸法は、バッテリセル６０の高さに比べて十分に短い。上部側板部６１３の長さ方向（Ｄ１方向）の寸法は、バッテリセル６０の厚み方向（Ｄ１方向）の寸法と略同一である。上部側板部６１３とセパレータ本体６１１との間には、それらの上端縁同士を連結する三角形状のコーナー板部６１５がそれぞれ設けられている。コーナー板部６１５は、底板部６１２と平行に配置されている。

下部側板部６１４は、セパレータ本体６１１の下部の左右両端部に一体に設けられる。下部側板部６１４は、上部側板部６１３と同様に、セパレータ本体６１１から底板部６１２と同一方向に延びている。下部側板部６１４は、セパレータ本体６１１の下部側端縁と底板部６１２の側端縁とに亘って設けられている。このため、下部側板部６１４は、底板部６１２の両端部から上方に立ち上げられた形状を有する。下部側板部６１４の高さ方向（Ｄ３方向）の寸法は、バッテリセル６０の高さに比べて十分に短い。下部側板部６１４の長さ方向（Ｄ１方向）の寸法は、バッテリセル６０の厚み方向（Ｄ１方向）の寸法と略同一である。

セパレータ６１は、セパレータ本体６１１、底板部６１２、一対の上部側板部６１３、一対の下部側板部６１４及び二つのコーナー板部６１５で囲まれる空間内に、バッテリセル６０を収容する。バッテリセル６０の底面６０ｃは、セパレータ６１の底板部６１２上に載置される。上部側板部６１３と下部側板部６１４は、バッテリセル６０の二つの側面６０ｄ、６０ｄの上端部と下端部に分かれて配置され、バッテリセル６０を幅方向の両側から挟んでいる。コーナー板部６１５は、バッテリセル６０の上面６０ａの隅角部を覆うように配置される。更に、セパレータ本体６１１は、バッテリセル６０の一方の外面６０ｂの全体を覆うように配置される。これにより、セパレータ６１は、バッテリセル６０に位置ずれすることなく装着され、バッテリセル群６における隣り合うバッテリセル６０、６０の間、及びバッテリセル６０と外装体３０の下側壁３２との間を絶縁する。

セパレータ６１のセパレータ本体６１１は平板であるため、セパレータ６１を挟んで複数のバッテリセル６０を積層した際に、隣り合うバッテリセル６０、６０の間隔を可及的に狭くすることが可能である。このため、バッテリセル群６のＤ１方向の長大化は抑えられ、バッテリ装置１は小型化される。また、図８に示すように、バッテリセル６０の側面６０ｄは、セパレータ６１を装着した状態で、上部側板部６１３と下部側板部６１４との間に大きく開放される。このため、バッテリセル６０の側面６０ｄを利用して、外側壁３３内の温調媒体流路３６を流動する温調媒体との熱交換を行うことができる。

図８〜図１１に示すように、セパレータ６１の上部側板部６１３に、ストッパ突部６１６が設けられる。本実施形態に示すストッパ突部６１６は、上部側板部６１３の下端部に沿って配置され、バッテリセル６０の積層方向に延びている。ストッパ突部６１６は、後述の保持機構７によってバッテリセル群６が外側壁３３に向けて押し付けられた際に、バッテリセル６０の側面６０ｄよりも先に外側壁３３の内面３３ａと直に接触するように、バッテリセル群６（バッテリセル６０の側面６０ｄ）から外側壁３３に向けて所定の突出高さＨ１で突出している。伝熱シート３９は、このストッパ突部６１６よりも下位に配置され、ストッパ突部６１６とは干渉していない。

このストッパ突部６１６により、バッテリセル群６の上部と外装体３０の外側壁３３の内面３３ａとの間に、図１３Ｂに示すように、突出高さＨ１に相当する隙間Ｓが形成される。押し潰される前の伝熱シート３９の厚みは、このストッパ突部６１６の突出高さＨ１よりも大きい。このため、ストッパ突部６１６と外側壁３３との当接によりバッテリセル群６と外側壁３３との間で押し潰された後の伝熱シート３９の厚みは、突出高さＨ１によって規定される隙間Ｓの幅に制限される。

図８〜図１０及び図１２に示すように、セパレータ６１の一対の下部側板部６１４、６１４のうちの外側壁３３側に配置される下部側板部６１４に、凸部６１７が設けられる。凸部６１７は、下部側板部６１４の上端部に、ストッパ突部６１６の突出方向と同一方向に突出して設けられる。この凸部６１７は、バッテリセル６０の積層方向に沿って延びている。バッテリセル６０の側面６０ｄからの凸部６１７の突出高さＨ２は、ストッパ突部６１６の突出高さＨ１よりも大きい。伝熱シート３９は、この凸部６１７よりも上位に配置され、凸部６１７とは干渉していない。

凸部６１７は、外側壁３３の凹部３７の位置に対応して配置される。凸部６１７は、図１２に示すように、上下に配置される二つの傾斜外面６１７ａ、６１７ｂと、二つの傾斜外面６１７ａ、６１７ｂの間に配置される一つの先端面６１７ｃと、を有し、バッテリセル６０の側面６０ｄから先端面６１７ｃに向かうに従って細くなる台形形状に形成される。二つの傾斜外面６１７ａ、６１７ｂの傾斜角度は、凹部３７の二つの傾斜内面３７ａ、３７ｂの傾斜角度に略等しい。凸部６１７の先端面６１７ｃの上下方向に沿う幅Ｗ１は、凹部３７の溝幅（凹部３７の入り口の上下方向に沿う幅）よりも小さく、且つ溝底面３７ｃの上下方向に沿う幅よりも大きい。これにより、凸部６１７は、図７、図１４Ｂに示すように、バッテリセル群６が外装体３０に収容され、後述の保持機構７によって外側壁３３に向けて押し付けられた際に、外側壁３３に設けられた凹部３７内に入り込んで係合する。

図７、図８及び図１０に示すように、セパレータ６１の一対の下部側板部６１４、６１４のうちの中間壁３４側に配置される下部側板部６１４にも、凸部６１８が設けられる。本実施形態に示す凸部６１８は、凸部６１７と左右対称に配置される以外、同一の構成を有する。凸部６１８は、中間壁３４の凹部３８の位置に対応して配置される。しかし、凸部６１８の具体的構成は、中間壁３４の凹部３８と係合可能であれば特に制限はない。

なお、セパレータ６１のストッパ突部６１６は、外側壁３３に対向する側に設けられていればよい。従って、本実施形態におけるストッパ突部６１６は、一対の上部側板部６１３、６１３のうちの外側壁３３に対向する側の上部側板部６１３のみに設けられている。また、ストッパ突部６１６及び凸部６１７、６１８は、必ずしもバッテリセル群６の全てのセパレータ６１に設けられていなくてもよい。

バッテリセル６０とセパレータ６１の組が複数積層されることによってバッテリセル群６が構成される。外装体３０内に収容されたバッテリセル群６は、連結ボルト５によって、エンドプレート４とＩ／Ｆボックス２の側壁部２０１との間で締め付けられる。これにより、バッテリセル６０の膨張は抑制される。本実施形態では、図６に示すように、外装体３０内に並列に配置される二つのバッテリセル群６、６に対して一枚のエンドプレート４が使用され、Ｉ／Ｆボックス２を挟んで配置される二つのバッテリセル搭載部３、３の各バッテリセル６０が、連結ボルト５によってエンドプレート４、４の間で一体に締め付けられている。

エンドプレート４は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属、エンジニアリングプラスチック等の樹脂又はこれら金属と樹脂との複合体等の剛体によって形成される。エンドプレート４は、温調媒体流路３６と連通する連通流路（図示せず）を内部に有していてもよい。例えば、連通流路は、二つの外側壁３３、３３の各温調媒体流路３６、３６同士を連通するように設けられる。また、連通流路は、例えば、外装体３０の端面３０ａと接する面に、一つの外側壁３３の温調媒体流路３６の上側流路３６１と下側流路３６２とを連通するように設けられてもよい。これにより、エンドプレート４を利用して、外装体３０内の温調媒体を効率良く流動させることができる。

（保持機構）
保持機構７は、外装体３０内のバッテリセル群６に対して、温調媒体流路３６を有する外側壁３３の内面３３ａに向けて押し付ける方向の圧力を作用させる。これにより、保持機構７は、バッテリセル群６の全てのバッテリセル６０の側面６０ｄを、伝熱シート３９を介して外側壁３３の内面３３ａに熱交換可能に接触させると共に、その接触状態を維持したまま、バッテリセル６０を外装体３０内に保持する。保持機構７により外側壁３３の内面３３ａに押し付けられるバッテリセル６０は、伝熱シート３９及び外側壁３３の内面３３ａを介して温調媒体流路３６内の温調媒体と熱交換される。保持機構７は、バッテリセル６０を一つずつ熱交換面に保持する必要がなく、バッテリセル群６全体をまとめて保持することができる。このため、バッテリセル６０を熱交換面に対して熱交換可能に接触及び保持するための作業性が良く、しかも、バッテリセル６０を容易に保持可能である。

保持機構７は、外装体３０内のバッテリセル群６に対して、外側壁３３の内面３３ａに向けて押し付ける方向の圧力を作用させることができるものであれば特に制限はない。図７に示す保持機構７は、樹脂７１０により構成される。樹脂７１０としては、例えば化学反応により膨張する樹脂を用いることができる。化学反応により膨張する具体的な樹脂としては、２液の化学反応により膨張するウレタン樹脂が例示される。樹脂７１０は、並列に配置される二つのバッテリセル群６、６と中間壁３４の薄壁部３４１の両面との間の隙間に、バッテリセル６０の積層方向に沿って充填される。充填後の化学反応により樹脂７１０が膨張すると、樹脂７１０は、中間壁３４を挟んで各バッテリセル群６、６の各々に対して、バッテリセル群６、６同士を引き離して相反する二つの外側壁３３、３３に向けて押し付ける方向の圧力（膨張圧力）を作用させる。樹脂７１０は、化学反応による膨張後、その膨張状態を維持するので、各バッテリセル群６、６のバッテリセル６０は、それぞれ外側壁３３の内面３３ａに伝熱シート３３１を介して熱交換可能に接触し、その接触状態が保持される。このため、バッテリセル６０は、温調媒体流路３６内の温調媒体との熱交換を効率良く行うことができる。

また、樹脂７１０は、外装体３０内に充填される際の高圧の充填圧によって、バッテリセル群６に対して、外側壁３３に向けて押し付ける方向の圧力（充填圧）を作用させてもよい。外装体３０内に所定の充填圧で充填された後の樹脂７１０は、外装体３０内で硬化して所定の硬度を維持し、バッテリセル群６に対する押し付け圧力を維持する。これにより、バッテリセル６０は、それぞれ外側壁３３の内面３３ａに伝熱シート３３１を介して熱交換可能に接触し、その接触状態が保持される。このため、バッテリセル６０は、温調媒体流路３６内の温調媒体との熱交換を効率良く行うことができる。この場合に用いられる樹脂７１０は特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、ゴム、又はこれらの組み合わせから構成されるものであってよい。

樹脂７１０は、膨張により又は充填により、バッテリセル群６、６の側面の凹凸に容易に追従することができる。このため、バッテリセル群６の個々のバッテリセル６０が幅寸法のばらつきを有していても、そのばらつきを許容して、各バッテリセル６０に対して均等に圧力を作用させることができる。また、樹脂７１０を充填するスペースは極めて狭小なスペースで足りるため、外装体３０をより小型化することができる。更に、樹脂７１０は、バッテリセル群６と中間壁３４との間又は並列されるバッテリセル群６、６間を絶縁することも可能である。なお、外装体３０に中間壁３４が設けられない場合、樹脂７１０は、二つのバッテリセル群６、６の間に共通に設けられてもよい。

（バッテリセル群の収容方法）
次に、外装体３０内にバッテリセル群６を収容する具体的な方法の一例について説明する。
先ず、ストッパ突部６１６及び凸部６１７を有するセパレータ６１を挟んで、複数のバッテリセル６０が積層されることにより、バッテリセル群６が構成される。この方法において、伝熱シート３９がバッテリセル群６のバッテリセル６０に予め貼着される。

次いで、このバッテリセル群６を、外装体３０のバッテリセル群収容部３０１に収容する。このとき、バッテリセル群６は、外装体３０の一方の端面３ａ（Ｉ／Ｆボックス２から遠い側の端面３ａ）の側から、バッテリセル群収容部３０１に、Ｄ１方向に沿ってスライドさせながら挿入される。このとき、バッテリセル群６は、中間壁３４側に片寄らせて挿入される。バッテリセル群６の挿入時に、伝熱シート３９が外側壁３３の内面３３ａと干渉することを避けるためである。このため、図１３Ａに示すように、外側壁３３に向けて突出するストッパ突部６１６は、外側壁３３に未だ当接せず、図１４Ａに示すように、外側壁３３に向けて突出する凸部６１７は、凹部３７に完全に挿入されていない。一方、中間壁３４側に配置される凸部６１８は、中間壁３４の凹部３８に挿入されて係合する。このため、外装体３０内にスライドされるバッテリセル群６は、凹部３８に案内されながら円滑に挿入される。なお、挿入時の各バッテリセル６０の積層状態を維持して挿入作業をし易くするため、図示しないが、バッテリセル群６は、拘束バンド等によって簡易的に拘束されて一体化されてもよい。

二つのバッテリセル群６、６がバッテリセル群収容部３０１、３０１に挿入された後、中間壁３４とバッテリセル群６、６との間に保持機構７、７が配置される。保持機構７は、バッテリセル群６に対して外側壁３３に向けて押し付ける方向の圧力を作用させる。これにより、バッテリセル群６は、外側壁３３に向けて押し付けられ、図１３Ａ、図１４Ａに示すように、外側壁３３との間で伝熱シート３９を挟着する。バッテリセル群６は、更に押し付け方向へ移動するのに伴って伝熱シート３９を徐々に押し潰す。

その後、図１３Ｂに示すように、バッテリセル群６の上部において、ストッパ突部６１６が外側壁３３の内面３３ａに当接すると、バッテリセル群６の外側壁３３へ向けた移動は終了する。これにより、バッテリセル群６と外側壁３３との間には、ストッパ突部６１６の突出高さＨ１に相当する幅の隙間Ｓが形成される。伝熱シート３９は、この隙間Ｓの幅と同じ厚みになるように押し潰され、バッテリセル群６と外側壁３３にそれぞれ密着する。

一方、バッテリセル群６の下部では、凸部６１７が、バッテリセル群６の外側壁３３への移動に伴って、外側壁３３の凹部３７内に挿入される。そして、図１４Ｂに示すように、凸部６１７の傾斜外面６１７ａ、６１７ｂが、凹部３７の傾斜内面３７ａ、３７ｂに当接すると、バッテリセル群６の外側壁３３へ向けた移動は終了する。このとき、凸部６１７と凹部３７の傾斜面同士が当接することにより、バッテリセル群６は、外装体３０内において上下方向の移動が阻止されて位置決めされる。これと同時に、バッテリセル群６は、外側壁３３に向けた移動も阻止されて位置決めされる。更に、バッテリセル群６は、保持機構７による継続的な保持力により、外側壁３３に向けて押し付けられて位置決めされた状態で外装体３０内に保持される。

このように、バッテリセル群６は、凸部６１７と凹部３７との係合によって、外装体３０内で位置決めされる。温調媒体流路３６は、凹部３７よりも上位に配置されるため、外側壁３３の内面３３ａ及びバッテリセル６０の上部の電極端子６０２に近接して配置される。このため、バッテリセル６０と温調媒体との効率的な熱交換が可能となる。従って、このバッテリ装置１は、複数積層されるバッテリセル６０の効率的な熱交換と容易な位置決めとの両立が可能である。

凸部６１７の突出高さＨ２及び傾斜外面６１７ａ、６１７ｂの傾斜角度が一定である場合、凸部６１７の先端面６１７ｃの幅Ｗ１が調整されると、凸部６１７の凹部３７内への挿入量が調整される。この先端面６１７ｃの幅Ｗ１は、凸部６１７が凹部３７へ挿入された時のバッテリセル群６の下部と外側壁３３との間の隙間が、ストッパ突部６１６によって規定されるバッテリセル群６の上部と外側壁３３との隙間Ｓと同一になるように調整される。これにより、凸部６１７は、伝熱シート３９の押し潰し量をストッパ突部６１６と同じ押し潰し量に容易に制限することができる。伝熱シート３９の厚みはバッテリセル群６の上部と下部とで均一になるため、バッテリセル６０と温調媒体流路３６内の温調媒体との熱交換が、バッテリセル６０の上部と下部とで不均一になることが避けられる。

また、ストッパ突部６１６の突出高さＨ１及び凸部６１７の凹部３７への挿入量の設定により、バッテリセル群６と外側壁３３との間の隙間Ｓが設定されると、押し潰された後の伝熱シート３９の厚みが制限される。伝熱シート３９の伝熱量は厚みによって決まるため、隙間Ｓの設定によって、伝熱シート３９の伝熱量は容易に管理可能である。

ストッパ突部６１６及び凸部６１７、６１８は、セパレータ６１に形成されるため、バッテリセル６０のセルケース６０１に加工を施す必要がない。このため、ストッパ突部６１６及び凸部６１７、６１８を有するバッテリセル群６を容易に構成することができる。特に、ストッパ突部６１６及び凸部６１７は、上部側板部６１３及び下部側板部６１４によってバッテリセル６０の側面６０ｄ側に配置されるため、バッテリセル６０の側面６０ｄと外側壁３３の内面３３ａとの隙間Ｓを安定的に制限することが可能である。

また、ストッパ突部６１６及び凸部６１７、６１８は、上部側板部６１３及び下部側板部６１４に設けられるため、セパレータ本体６１１が薄いものであっても、バッテリセル６０の積層方向に沿って長尺に形成可能である。このため、バッテリセル６０の位置決めと伝熱シート３９の押し潰しを安定して行うことができる。

（保持機構の他の実施形態）
本発明における保持機構７は、樹脂７１０により構成されるものに限らず、様々な保持機構を採用することができる。
図１５に示す保持機構７は、板ばね７２０により構成される。板ばね７２０は、並列に配置される二つのバッテリセル群６、６の間の隙間、具体的には、外装体３０の中間壁３４の薄壁部３４１の両面と各バッテリセル群６、６との間の隙間に、外装体３０及びバッテリセル群６の長さ方向の全長に亘ってそれぞれ挿入される。板ばね７２０は、中間壁３４と各バッテリセル群６、６との間でばね反力を発生させることにより、中間壁３４を挟んで各バッテリセル群６、６の各々に対して、相反する二つの外側壁３３、３３に向けて押し付ける方向の圧力（ばね反力）を作用させる。

図１６に示す保持機構７は、弾性を有するコイル７３０により構成される。コイル７３０は、二つのバッテリセル群６、６の間に、コイル７３０の軸線方向がバッテリセル６０の積層方向に沿うように配置される。コイル７３０のピッチは、二つのバッテリセル群６、６の各バッテリセル６０の積層方向のピッチとほぼ一致している。なお、ここでは、外装体３０の中間壁３４は設けられていない。また、積層方向に隣り合うバッテリセル６０、６０間のセパレータ６１の図示は省略している。

コイル７３０は、二つのバッテリセル群６、６の間に配置された後、コイル７３０の一端を固定し、他端をコイル７３０の巻方向と逆方向に回転変位させることにより、弾性的に拡径される。これにより、コイル７３０は、バッテリセル群６、６の各々に対して、相反する二つの外側壁３３、３３に向けて押し付ける方向の圧力を作用させることができる。このとき、コイル７３０は、各バッテリセル群６、６のバッテリセル６０の各々と当接し、バッテリセル６０に対して個々に圧力を作用させる。

図１７に示す保持機構７は、カム部材７４０により構成される。カム部材７４０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の剛体からなる。カム部材７４０の軸線方向（回転中心）は、外装体３０の長さ方向に沿って延びている。カム部材７４０は、回転中心から回転方向に対して半径が連続的に変化（増大）する断面形状を有する。二つのバッテリセル群６、６の間に、高さ方向に沿って二つのカム部材７４０、７４０が配置されている。この場合の外装体３０も中間壁３４を有していない。カム部材７４０、７４０とバッテリセル群６、６との間には、絶縁性の押し付けプレート７４１が介在され、カム部材７４０の摺動によるバッテリセル６０の損傷を防止すると共に、カム部材７４０とバッテリセル６０との間を絶縁している。

カム部材７４０は、バッテリセル群６、６の押し付け方向（Ｄ２方向に沿う方向）に沿う半径を縮小させた状態で、バッテリセル群６、６の間に挿入される。その状態から、各カム部材７４０、７４０を回転させると、図１７に示すように、バッテリセル群６、６の押し付け方向に沿うカム部材７４０、７４０の半径は次第に増加する。これにより、各バッテリセル群６、６は、カム部材７４０、７４０の外周面に押されて相反する方向に向けて押し付けられる。カム部材７４０の回転変位位置は、例えば外装体３０の端面３０ａ等に適宜のカム部材７４０の固定部材（図示せず）を設けることによって維持される。

図１８に示す保持機構７は、アルミニウム、アルミニウム合金等の塑性変形可能な金属からなる押し付け部材７５０により構成される。押し付け部材７５０は、例えば六角筒状に形成されて外装体３０の長さ方向に沿って延びており、外装体３０内の二つのバッテリセル群６、６の間に配置されている。押し付け部材７５０とバッテリセル群６、６との間には、押し付け部材７５０との接触による変形等を防止するための接触部材７５１が介在されている。この場合の外装体３０も中間壁３４を有していない。

バッテリセル群６、６の間に挿入された押し付け部材７５０は、図示しない適宜のかしめ治具を用いて上下方向からかしめられることにより、図１８中の矢印で示されるように、押し潰されて塑性変形される。その結果、押し付け部材７５０が拡幅され、接触部材７５１、７５１を介して、各バッテリセル群６、６に対して外側壁３３、３３に押し付ける方向の圧力を作用させる。塑性変形後の押し付け部材７５０の拡幅状態は維持されるため、押し付け部材７５０は、バッテリセル群６、６に対して容易に安定した押し付け圧力を付与することができる。

図１９Ａ、図１９Ｂに示す保持機構７は、リンク機構７６０により構成される。リンク機構７６０は、バッテリセル６０の積層方向に沿って配置された二枚の平行な支持板７６１、７６１と、この二枚の支持板７６１、７６１の間を連結する複数の平行な連結部材７６２と、を有する。連結部材７６２の両端部は、各支持板７６１、７６１に対して回動可能に連結される。この場合の外装体３０も中間壁３４を有していない。

リンク機構７６０は、図１９Ａに示すように、二枚の支持板７６１、７６１同士の間隔を近接させ、リンク機構７６０の幅寸法を縮小させた状態で、バッテリセル群６、６の間に挿入される。その後、矢印で示されるように、二枚の支持板７６１、７６１が側壁部２０１とエンドプレート４とで挟まれてバッテリセル６０の積層方向の反対方向へ相対移動すると、支持板７６１、７６１同士の間隔は拡大し、図１９Ｂに示すように、リンク機構７６０は、バッテリセル群６、６に対して外側壁３３、３３に向けて押し付ける方向の圧力を作用させる。

図２０に示す保持機構７は、外装体３０を貫通する貫通穴７７１と、この貫通穴７７１に挿入される楔部材７７２と、を有する楔機構７７０により構成される。貫通穴７７１は、外装体３０における二つのバッテリセル群６、６の間に対応する上側壁３１に配置される。なお、この場合の外装体３０も中間壁３４を有していない。楔部材７７２の円柱状の軸部７７２ａの先端は、先細り状に形成されることにより、斜面７７２ｂを有する。この楔部材７７２は、軸部７７２ａの外周面に雄ねじを有しており、貫通穴７７１に形成された雌ねじに対して螺合するように構成される。

貫通穴７７１に楔部材７７２が螺合されると、軸部７７２ａの先端の斜面７７２ｂが、バッテリセル群６、６の角部６ａ、６ａに当接する。楔部材７７２が更に回転されて押し込まれると、斜面７７２ｂがバッテリセル群６、６の角部６ａ、６ａを押圧し、その傾斜面に沿って二つのバッテリセル群６、６を、相反する方向に配置される外側壁３３、３３に押し付ける。このため、外装体３０の外側から貫通穴７７１に楔部材７７２を挿入するだけで、外装体３０内のバッテリセル群６、６に対して容易に押し付け圧力を付与することができる。また、楔部材７７２は、貫通穴７７１に螺合されるため、楔部材７７２の回転量を調整することにより、バッテリセル群６、６に対する押し付け量を容易に調整することができる。

図２１に示す保持機構７は、充填部材７８０により構成される。充填部材７８０は略直方体形状を有しており、バッテリセル６０の積層方向の全長に亘って延び、外装体３０内の二つのバッテリセル群６、６の間に配置される。なお、この場合の外装体３０も中間壁３４を有していない。充填部材７８０は、図２２に示すように、空気等の気体が充填される気体充填層７８１と、エポキシ系樹脂等の硬化性樹脂が充填される樹脂充填層７８２と、を有する。樹脂充填層７８２は、気体充填層７８１の外周に配置され、この気体充填層７８１を包囲している。中央に配置される気体充填層７８１に比べて、その外周の樹脂充填層７８２は薄い層状に形成されている。気体充填層７８１及び樹脂充填層７８２は、例えば二重構造の袋状の柔軟なラミネートフィルム７８３により構成される。

充填部材７８０の一端には、金属又は硬質樹脂等の硬質材によって形成される末端部７８４を有する。末端部７８４には、気体充填層７８１内と連通する気体充填用の第１ジョイント部７８５と、樹脂充填層７８２内と連通する樹脂充填用の第２ジョイント部７８６と、を有する。第１ジョイント部７８５及び第２ジョイント部７８６は、末端部７８４から突出しているが、末端部７８４から突出しないメス型のジョイント部であってもよい。

充填部材７８０は、気体充填層７８１及び樹脂充填層７８２に対して気体及び硬化性樹脂のいずれも実質的に充填させていない収縮状態で、外装体３０内のバッテリセル群６、６の間に挿入される。充填部材７８０は収縮状態であるため、挿入作業を楽に行うことができる。その後、先ず、第１ジョイント部７８５から気体充填層７８１内に気体を注入して充満させる。これにより、気体充填層７８１は膨張し、バッテリセル群６、６に対して外側壁３３、３３に向けた押し付け方向の圧力を作用させる。但し、このときの圧力は、圧縮性を有する気体充填層７８１内の気体による圧力であるため、バッテリセル群６、６を外側壁３３、３３に安定して保持させるには十分でない。

次いで、第２ジョイント部７８６から樹脂充填層７８２内に硬化性樹脂を注入して充満させる。これにより、樹脂充填層７８２は膨張し、バッテリセル群６、６に対して更に外側壁３３、３３に向けた押し付け方向の圧力を作用させる。その後、樹脂充填層７８２内の硬化性樹脂を硬化させると、充填部材７８０がバッテリセル群６、６に対して付与する押し付け方向の圧力が維持される。これにより、充填部材７８０は、バッテリセル群６、６を外側壁３３、３３に安定して保持することができる。

［バッテリ装置の製造方法］
以上説明したように、バッテリ装置１は、上部に電極端子６０２を有するバッテリセル６０を複数積層して構成されるバッテリセル群６を外装体３０内に保持することにより得られる。外装体３０内に収容する前のバッテリセル群６には、伝熱シート３９よりも上位又は下位の部位にストッパ突部６１６が設けられ、伝熱シート３９よりも下位又は上位の部位に凸部６１７が設けられる。また、予め外装体３０の外側壁３３の内面３３ａには、凸部６１７と係合可能な凹部３７が設けられる。

それぞれストッパ突部６１６及び凸部６１７を有する二つのバッテリセル群６、６が、外装体３０内の二つの外側壁３３、３３の間に並列に収容されて配置される。その後、バッテリセル群６、６の間に保持機構７を配置し、その保持機構７により、複数のバッテリセル群６、６に対して、バッテリセル群６、６同士を引き離して相反する外側壁３３、３３に向けて押し付ける方向の圧力を作用させる。バッテリセル群６が保持機構７によって外側壁３３に向けて押し付けられると、ストッパ突部６１６が外側壁３３の内面３３ａに当接すると共に、凸部６１７が凹部３７に係合する。これにより、バッテリセル群６と外側壁３３の内面３３ａと間の隙間Ｓがストッパ突部６１６の突出高さに設定され、隙間Ｓ内の伝熱シート３９は押し潰される。押し潰された伝熱シート３９は、隙間Ｓに挟着され、バッテリセル群６の各バッテリセル６０と外側壁３３の内面３３ａとに密着する。

このようにして得られるバッテリ装置１は、複数積層されるバッテリセル６０と熱交換面である外側壁３３の内面３３ａとの間に配置される伝熱シート３９を、バッテリセル６０と外側壁３３の内面３３ａとに密着させることができると共に、ストッパ突部６１６によって伝熱シート３９の厚みを容易に管理可能である。

［バッテリ装置の他の実施形態］
以上の実施形態に示すバッテリ装置１では、Ｉ／Ｆボックス２を挟んで二つのバッテリセル搭載部３、３が設けられるが、バッテリセル搭載部３は、Ｉ／Ｆボックス２のいずれか一方側のみに設けられるだけでもよい。

また、以上の実施形態では、伝熱シート３９の上位にストッパ突部６１６が配置され、伝熱シート３９の下位に凸部６１７が配置されるが、伝熱シート３９の上位に凸部６１７が配置され、伝熱シート３９の下位にストッパ突部６１６が配置されてもよい。従って、この場合、セパレータ６１の上部側板部６１３に凸部６１７が設けられ、下部側板部６１４にストッパ突部６１６が設けられる。

更に、以上の各実施形態は、筒状の外装体３０を有するバッテリ装置１を例示したが、外装体３０は筒状のものに限定されない。バッテリセル群６を収容する外装体は、例えば、上部に着脱可能な蓋体を有する箱状（バスタブ状）であってもよい。この場合は、蓋体を取り外した開放状態の外装体の上方から外装体内にバッテリセル６０を個別に収容することにより、外装体内でバッテリセル群６を構成することができる。中間壁３４の凹部３８は、バッテリセル群６の凸部６１８を上方から係合可能に設けることができる。

箱状（バスタブ状）の外装体を用いる場合も、上記保持機構７を用いて、バッテリセル群６を箱状の外装体の外側壁に向けて押し付けることができる。バッテリセル群６は、外側壁に向けて移動することにより、上記実施形態と同様に、凸部６１７を外側壁の凹部３７に横方向から係合させることができる。この場合の保持機構７は、例えば、箱状の外装体の上方から配置させてもよいし、バッテリセル６０の積層方向の両端部に配置される箱状の外装体の周壁部の一部に開口部を設け、この開口部を利用して外装体内に配置させてもよい。

１ バッテリ装置
３０ 外装体
３３ 外側壁
３３ａ （外側壁の）内面
３６ 温調媒体流路
３７ 凹部
３７ａ、３７ｂ （凹部の）傾斜内面
３９ 伝熱シート
６ バッテリセル群
６０ バッテリセル
６０ｄ （バッテリセルの）側面
６０２ 電極端子
６１ セパレータ
６１３ 上部側板部
６１４ 下部側板部
６１６ ストッパ突部
６１７ 凸部
６１７ａ、６１７ｂ （凸部の）傾斜外面
６１７ｃ （凸部の）先端面
７ 保持機構
Ｓ 隙間

Claims (8)

1. 二つの外側壁を有する外装体と、
   前記外装体の前記二つの外側壁の間に配置され、複数積層されるバッテリセルにより構成される少なくとも一つのバッテリセル群と、
   前記バッテリセル群に対して、前記二つの外側壁のうちの一方の前記外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させ、前記バッテリセル群を前記外装体内に保持する保持機構と、
   前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間に配置される押し潰し可能な伝熱シートと、を備えるバッテリ装置であって、
   前記バッテリセル群は、前記伝熱シートよりも上位又は下位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出するストッパ突部を有すると共に、前記伝熱シートよりも下位又は上位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出する凸部を有し、
   前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁の内面は、前記凸部と係合可能な凹部を有し、
   前記保持機構の押し付け方向の圧力による前記ストッパ突部と前記外側壁との当接及び前記凸部と前記凹部との係合により、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間の隙間が設定されると共に、前記バッテリセル群が前記外装体内で位置決めされた状態で保持され、
   前記伝熱シートは、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間で押し潰されて前記隙間に挟着される、バッテリ装置。
2. 前記外装体の前記二つの外側壁の間に、複数の前記バッテリセル群が並列に収容され、
   前記保持機構は、前記複数のバッテリセル群の間に配置され、前記複数のバッテリセル群に対して、前記バッテリセル群同士を引き離して相反する前記二つの外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させる、請求項１に記載のバッテリ装置。
3. 前記外装体は、前記バッテリセルの積層方向に沿う方向を押出し方向とする押出し成形品である、請求項１又は２に記載のバッテリ装置。
4. 前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁は、前記外側壁を介して前記バッテリセルと熱交換可能な温調媒体が流れる温調媒体流路を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリ装置。
5. 前記凸部は、上下に配置される二つの傾斜外面と、前記二つの傾斜外面の間の一つの先端面と、を有する台形形状であり、
   前記凹部は、前記凸部の前記二つの傾斜外面にそれぞれ当接する二つの傾斜内面を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ装置。
6. 前記バッテリセル群は、積層方向に隣り合う前記バッテリセルの間を絶縁するセパレータを有し、
   前記凸部及び前記ストッパ突部は、前記セパレータに設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバッテリ装置。
7. 前記セパレータは、前記バッテリセルの側面の上部に配置される上部側板部及び下部に配置される下部側板部を有し、
   前記ストッパ突部は、前記セパレータの前記上部側板部又は前記下部側板部に設けられ、
   前記凸部は、前記セパレータの前記下部側板部又は前記上部側板部に設けられる、請求項６に記載のバッテリ装置。
8. 二つの外側壁を有する外装体と、
   前記外装体の前記二つの外側壁の間に配置され、複数積層されるバッテリセルにより構成される少なくとも一つのバッテリセル群と、
   前記バッテリセル群に対して、前記二つの外側壁のうちの一方の前記外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させ、前記バッテリセル群を前記外装体内に保持する保持機構と、
   前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間に配置される押し潰し可能な伝熱シートと、を備えるバッテリ装置の製造方法であって、
   前記バッテリセル群における前記伝熱シートよりも上位又は下位の部位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出するストッパ突部を設けると共に、前記伝熱シートよりも下位又は上位の部位に、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁に向けて突出する凸部を設け、
   前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁の内面に、前記凸部と係合可能な凹部を設け、
   前記ストッパ突部及び前記凸部を有する前記バッテリセル群を、前記二つの外側壁の間に配置させ、
   次いで、前記保持機構により、前記バッテリセル群に対して、前記二つの外側壁のうちの一方の前記外側壁に向けて押し付ける方向の圧力を作用させ、前記ストッパ突部を前記外側壁に当接させると共に前記凸部を前記凹部に係合させることにより、前記バッテリセル群が押し付けられる前記外側壁と前記バッテリセル群との間の隙間を設定し、前記伝熱シートを前記隙間に挟着する、バッテリ装置の製造方法。
   
   
   
   
   
   
   

Images