以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
[電池]
まず、実施形態に係る電池について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、電池の一例として第1の実施形態に係る電池1を示す。図2は、電池1を部材ごとに分解して示す。電池1は、二次電池であり、例えば、非水電解質電池である。図1及び図2に示すように、電池1は、外装部3を備える。外装部3は、第1の外装部材5及び第2の外装部材6から形成される。外装部材5,6のそれぞれは、ステンレス鋼等の金属から形成される。外装部材5,6を形成するステンレス鋼以外の金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、及び、メッキ鋼等が挙げられる。第1の外装部材5は、底付きの箱状に形成される。本実施形態では、第1の外装部材5は、底壁7及び二対の側壁8A,8B,9A,9Bを有し、略長方形状の底付きの箱状に形成される。第1の外装部材5では、底壁7及び側壁8A,8B,9A,9Bによって、内部空間11(後述の図4乃至図6を参照)が規定される。内部空間11には、電極群10が収納される。なお、第1の外装部材5及び第2の外装部材6を含む外装部3では、内部空間11が位置する側を内側とし、内部空間11が位置する側とは反対側を外側とする。
内部空間11は、底壁7とは反対側に開口12(後述の図4乃至図6を参照)を有する。ここで、電池1において、縦方向(矢印X1及び矢印X2で示す方向)、縦方向に対して垂直又は略垂直な(交差する)横方向(矢印Y1及び矢印Y2で示す方向)、及び、縦方向に及び横方向の両方に対して垂直又は略垂直な(交差する)厚さ方向(矢印Z1及び矢印Z2で示す方向)を規定する。電池1では、一対の側壁8A,8Bのそれぞれは、縦方向に沿って延設され、側壁9Aから側壁9Bまで縦方向に連続する。そして、一対の側壁9A,9Bのそれぞれは、横方向に沿って延設され、側壁8Aから側壁8Bまで横方向に連続する。側壁(第1の側壁)8A及び側壁(第2の側壁)8Bは、内部空間11を挟んで互いに対して対向し、横方向に離れて配置される。そして、側壁(第3の側壁)9A及び側壁(第4の側壁)9Bは、内部空間11を挟んで互いに対して対向し、縦方向に離れて配置される。また、側壁8A,8B,9A,9Bのそれぞれは、底壁7から開口12に向かって延設され、内部空間11は、開口12において厚さ方向の一方側(矢印Z2側)に向かって開口する。そして、開口12の開口面は、縦方向及び横方向に対して平行又は略平行になる。
図1及び図2に示すように、第1の外装部材5では、底壁7とは反対側の部位に、フランジ13が設けられる。フランジ13は、開口12の周方向について全周に渡って、開口12の開口縁15(後述の図4乃至図6参照)から外側(外周側)に突出する。このため、フランジ13は、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に、側壁8A,8B,9A,9Bに対して、突出する。なお、本実施形態では、電池1の厚さ方向に垂直又は略垂直な断面において側壁8A,8B,9A,9Bに囲まれる領域は、長方形状又は略長方形状であるが、これに限るものではない。ある実施例では、電池1の厚さ方向に垂直又は略垂直な断面において側壁に囲まれる領域が、例えば、長方形状以外の多角形状又は楕円形状等に形成されてもよい。
第2の外装部材6は、略板状に形成される。第2の外装部材6は、フランジ13に対向して配置され、開口12が開口する側からフランジ13に取付けられる。本実施形態では、第2の外装部材6は、開口12の周方向の全周に渡って、開口縁15から外側(開口12の中心から離れる側)に突出する。したがって、第2の外装部材6は、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に、側壁8A,8B,9A,9Bに対して、突出する。開口縁15より外側の領域では、開口12の周方向の全周に渡って、第2の外装部材6がフランジ13と対向する。また、第2の外装部材6は、内部空間11の開口12を塞ぐ。第2の外装部材6が開口12を塞ぐ部分では、略板状の第2の外装部材6の厚さ方向は、電池1の厚さ方向と一致又は略一致する。
なお、底壁7から開口12までの距離は、側壁8A,8Bの間の距離、及び、側壁9A,9Bの間の距離のそれぞれに比べて、遥かに小さい。そして、電池1では、厚さ方向についての寸法が、縦方向についての寸法、及び、横方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さい。また、本実施形態では、側壁8A,8Bの間の距離が、側壁9A,9Bの間の距離に比べて大きく、電池1では、横方向についての寸法が、縦方向についての寸法に比べて、大きい。ここで、側壁8A,8Bの間の距離は、電池1の横方向についての内部空間11(開口12)の寸法に、相当する。そして、側壁9A,9Bの間の距離は、電池1の縦方向についての内部空間11(開口12)の寸法に、相当する。そして、底壁7から開口12までの距離は、電池1の厚さ方向についての内部空間11の寸法に相当する。
ある実施例では、側壁8A,8Bの間の距離が、側壁9A,9Bの間の距離に比べて小さく、電池1では、横方向についての寸法が、縦方向についての寸法に比べて、小さくてもよい。また、別のある実施例では、側壁8A,8Bの間の距離が、側壁9A,9Bの間の距離と同一又は略同一であり、電池1では、横方向についての寸法が、縦方向についての寸法と同一又は略同一であってもよい。ただし、いずれの場合も、底壁7から開口12までの距離は、側壁8A,8Bの間の距離、及び、側壁9A,9Bの間の距離のそれぞれに比べて、遥かに小さい。
また、ある実施例では、第1の外装部材5は、底壁7、側壁8A,8B,9A,9B及びフランジ13のそれぞれにおいて、0.02mm以上3mm以下の肉厚である。そして、略板状の第2の外装部材6は、0.02mm以上3mm以下の肉厚である。また、本実施形態では、フランジ13の開口縁15(側壁8A,8B,9A,9B)から外側への突出寸法は、2mm以上5mm以下程度である。すなわち、開口12の開口縁15からフランジ13の外縁E1までの距離は、2mm以上5mm以下程度である。また、開口12の周方向について後述するバネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bが形成されていない範囲では、第2の外装部材6の開口縁15(側壁8A,8B,9A,9B)から外側への突出寸法は、2mm以上5mm以下程度である。すなわち、開口12の周方向について後述するバネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bが形成されていない範囲では、開口12の開口縁15から第2の外装部材6の外縁E2までの距離は、2mm以上5mm以下程度である。
図3は、電極群10の構成を説明する図である。図3に示すように、電極群10は、例えば、扁平形状に形成され、正極21と、負極22と、セパレータ23,25と、を備える。正極21は、正極集電体としての正極集電箔21Aと、正極集電箔21Aの表面に担持される正極活物質含有層21Bと、を備える。正極集電箔21Aは、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが10μm〜20μm程度である。正極集電箔21Aには、正極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。正極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。また、高い正極電位を得られる観点から、正極活物質は、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物及びリチウム燐酸鉄等が、用いられることが好ましい。
負極22は、負極集電体としての負極集電箔22Aと、負極集電箔22Aの表面に担持される負極活物質含有層22Bと、を備える。負極集電箔22Aは、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが10μm〜20μm程度である。負極集電箔22Aには、負極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素材料等が挙げられる。負極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して0.4V以上となる物質、すなわち、リチウムイオンの吸蔵放出電位が0.4V(vs.Li+/Li)以上になる物質であることが好ましい。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質を用いることにより、アルミニウム又はアルミニウム合金とリチウムとの合金反応が抑えられるため、負極集電箔22A及び負極22に関連する構成部材に、アルミニウム及びアルミニウム合金を使用可能になる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が0.4V(vs.Li+/Li)以上になる負極活物質としては、例えば、チタン酸化物、チタン酸リチウム等のリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、ニオブ・チタン複合酸化物、スズ珪素酸化物、及び、酸化珪素等が挙げられ、リチウムチタン複合酸化物を負極活物質として用いることが、特に好ましい。なお、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負極活物質として用いる場合は、負極集電箔22Aは銅箔を用いるとよい。負極活物質として用いられる炭素材料は、リチウムイオンの吸蔵放出電位が0V(vs.Li+/Li)程度になる。
正極集電箔21A及び負極集電箔22Aに用いられるアルミニウム合金は、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及びSiから選択される1種または2種以上の元素を含むことが望ましい。アルミニウム及びアルミニウム合金の純度は、98重量%以上にすることができ、99.99重量%以上が好ましい。また、純度100%の純アルミニウムを、正極集電体及び/又は負極集電体の材料として用いることが可能である。アルミニウム及びアルミニウム合金における、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は100重量ppm以下(0重量ppmを含む)にすることが好ましい。
正極集電箔21Aでは、一方の長辺縁21C及びその近傍部位によって、正極集電タブ21Dが形成される。本実施形態では、正極集電タブ21Dは、長辺縁21Cの全長に渡って形成される。正極集電タブ21Dでは、正極集電箔21Aの表面に正極活物質含有層21Bが担持されない。また、負極集電箔22Aでは、一方の長辺縁22C及びその近傍部位によって、負極集電タブ22Dが形成される。本実施形態では、負極集電タブ22Dは、長辺縁22Cの全長に渡って形成される。負極集電タブ22Dでは、負極集電箔22Aの表面に負極活物質含有層22Bが担持されない。
セパレータ23,25のそれぞれは、電気的絶縁性を有する材料から形成され、正極21と負極22との間を電気的に絶縁する。セパレータ23,25のそれぞれは、正極21及び負極22とは別体のシート等であってもよく、正極21及び負極22の一方と一体に形成されてもよい。また、セパレータ23,25は、有機材料から形成されてもよく、無機材料から形成されてもよく、有機材料と無機材料との混合物から形成されてもよい。セパレータ23,25を形成する有機材料としては、エンプラ及びスーパーエンプラが挙げられる。そして、エンプラとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン及び変性ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。また、スーパーエンプラとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルニトリル、ポリサルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド及び熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。また、セパレータ23,25を形成する無機材料としては、酸化物(例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、リン酸化物、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化チタン)、窒化物(例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化バリウム)等が挙げられる。
電極群10では、正極活物質含有層21Bと負極活物質含有層22Bとの間でセパレータ23,25のそれぞれが挟まれた状態で、正極21、負極22及びセパレータ23,25が捲回軸Bを中心として扁平形状に捲回される。この際、例えば、正極21、セパレータ23、負極22及びセパレータ25は、この順に重ねられた状態で、捲回される。また、電極群10では、正極集電箔21Aの正極集電タブ21Dが、負極22及びセパレータ23,25に対して、捲回軸Bに沿う方向の一方側へ突出する。そして、負極集電箔22Aの負極集電タブ22Dが、正極21及びセパレータ23,25に対して、捲回軸Bに沿う方向について正極集電タブ21Dが突出する側とは反対側に、突出する。電極群10は、捲回軸Bが電池1の横方向に対して平行又は略平行になる状態で配置される。すなわち、捲回軸Bが電池1の厚さ方向に対して垂直又は略垂直になる(交差する)状態で、電極群10が内部空間11に配置される。
ある実施例では、内部空間11において、電極群10に、電解液(図示しない)が含浸される。電解液としては、非水電解液が用いられ、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される非水電解液が用いられる。この場合、有機溶媒に溶解させる電解質として、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)又はビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO2)2]等のリチウム塩、及び、これらの混合物が挙げられる。また、有機溶媒として、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)及びビニレンカーボネート等の環状カーボネート;ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)及びメチルエチルカーボネート(MEC)等の鎖状カーボネート;テトラヒドロフラン(THF)、2メチルテトラヒドロフラン(2MeTHF)、及びジオキソラン(DOX)等の環状エーテル;ジメトキシエタン(DME)及びジエトキシエタン(DEE)等の鎖状エーテル;γ−ブチロラクトン(GBL)、アセトニトリル(AN)及びスルホラン(SL)等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で、又は、混合溶媒として用いられる。
また、ある実施例では、非水電解質として、非水電解液と高分子材料とを複合化したゲル状非水電解質が、非水電解液の代わりに用いられる。この場合、前述した電解質及び有機溶媒が用いられる。また、高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)及びポリエチレンオキサイド(PEO)等が挙げられる。
また、ある実施例では、非水電解液の代わりに、高分子固体電解質及び無機固体電解質等の固体電解質が非水電解質として設けられる。この場合、電極群10に、セパレータ23,25が設けられなくてもよい。そして、電極群10では、セパレータ23,25の代わりに、固体電解質が正極21と負極22との間で挟まれる。このため、本実施例では、固体電解質によって、正極21と負極22との間が電気的に絶縁される。
図4は、図1の断面A1を示し、電池1において横方向に垂直又は略垂直な断面を示す。図5は、図4の領域H1を拡大して示し、図6は、図4の領域H2を拡大して示す。図4乃至図6等に示すように、電池1には、フランジ13及び第2の外装部材6を気密に溶接する溶接部30が形成される。溶接部30は、開口12の開口縁15に対して、外側、すなわち、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に、設けられる。したがって、溶接部30は、フランジ13及び第2の外装部材6において、側壁8A,8B,9A,9B(開口縁15)から外側への突出部分に、設けられる。溶接部30は、開口縁15に沿って延設され、開口12の周方向について全周に渡って連続して形成される。このため、開口12の周方向について全周に渡って、フランジ13及び第2の外装部材6が気密に溶接される。溶接部30で前述のようにフランジ13及び第2の外装部材6が気密に溶接されるため、内部空間11が密閉され、内部空間11が封止される。
なお、溶接部30では、例えば、抵抗シーム溶接によって、フランジ13及び第2の外装部材6が溶接される。抵抗シーム溶接が行われることにより、レーザ溶接等に比べて、コストが抑えられるとともに、フランジ13と第2の外装部材6との間の気密性が高い。
図1及び図2等に示すように、第1の外装部材5の外表面には、一対の電極端子として端子27A,27Bが取付けられる。端子27A,27Bの一方が電池1の正極端子となり、端子27A,27Bの他方が電池1の負極端子となる。このため、端子27A,27Bは、互いに対して反対の電気的極性を有する。本実施形態では、端子(第1の端子)27Aは、外部に露出する状態で側壁(第1の側壁)8Aに取付けられ、端子(第2の端子)27Bは、外部に露出する状態で側壁(第2の側壁)8Bに取付けられる。したがって、端子27Aは、横方向について一方側へ、側壁8Aの外表面において突出し、端子27Bは、横方向について端子27Aが突出する側とは反対側に、側壁8Bの外表面において突出する。図1等の一例では、端子27Aは、電池1の縦方向について側壁8Aの中央位置又は略中央位置に配置され、端子27Bは、電池1の縦方向について側壁8Bの中央位置又は略中央位置に配置される。端子27A,27Bのそれぞれは、導電材料から形成され、例えば、アルミニウム及び銅等のいずれかから形成される。
また、端子27A,27Bには、電池1と他の電池との間を電気的に接続する接続部材であるバスバー36(後述の図22及び図23等参照)が接続される。端子27Aは、接続されるバスバー36が接触する端子側接触面37Aを備え、端子27Bは、接続されるバスバー36が接触する端子側接触面37Bを備える。本実施形態では、端子側接触面37A,37Bは、横方向について外側を向き、横方向について互いに対して反対側を向く。
また、第1の外装部材5の外表面には、電気的絶縁性を有する材料から形成される一対の絶縁部材28A,28Bが設けられる。絶縁部材28Aは、側壁8Aの外表面に配置され、絶縁部材28B、側壁8Bの外表面に配置される。絶縁部材28Aは、側壁8Aの外表面と端子27Aとの間に介在し、端子27Aを外装部3(第1の外装部材5)に対して電気的に絶縁する。そして、絶縁部材28Bは、側壁8Bの外表面と端子27Bとの間に介在し、端子27Bを外装部3(第1の外装部材5)に対して電気的に絶縁する。電池1では、端子27Aは、縦方向について、絶縁部材28Aの両外縁に対して、側壁8Aの中央位置に近い側(内側)に配置される。そして、端子27Bは、縦方向について、絶縁部材28Bの両外縁に対して、側壁8Bの中央位置に近い側(内側)に配置される。
また、電池1には、正極リード及び負極リードとして一対のリード31A,31B(後述する図26及び図29等参照)が設けられる。一対のリード31A,31Bの一方である正極リードによって、電極群10の正極集電タブ21Dは、一対の端子27A,27Bの対応する一方である正極端子に電気的に接続される。また、一対のリード31A,31Bの他方である負極リードによって、電極群10の負極集電タブ22Dは、一対の端子27A,27Bの対応する一方である電気的に負極端子に接続される。なお、正極集電タブ21D及び負極集電タブ22Dを含む電極群10、及び、一対のリード31A,31Bは、電極群10の最外層に捲かれる絶縁バンド32、及び、外装部3の内表面に配置される絶縁部材33A,33B(後述する図24及び図26等参照)等によって、外装部3に対する接触が防止される。このため、電極群10及びリード31A,31Bは、外装部3(第1の外装部材5及び第2の外装部材6)に対して電気的に絶縁される。
図1、図2、図4及び図5等に示すように、フランジ13及び第2の外装部材6の開口縁15から外側への突出部分には、バネ部35A,35Bが形成される。バネ部35Aは、開口12の周方向について、側壁(第1の側壁)8Aが延設される範囲に設けられ、縦方向に沿って延設される。また、バネ部35Bは、開口12の周方向について、側壁(第3の側壁)9Aが延設される範囲に設けられ、横方向に沿って延設される。ただし、バネ部35Aは、開口12の周方向について、端子(第1の端子)27Aから離れた位置に設けられる。そして、バネ部35A,35Bは、開口12の周方向について、端子27A,27Bのいずれからも離れた位置に、設けられる。なお、図4及び図5では、バネ部35Bが示されているが、バネ部35Aも、バネ部35Bと同様の構成である。
本実施形態では、バネ部35A,35Bは、第2の外装部材6のみから、形成される。バネ部35A,35Bのそれぞれでは、第2の外装部材6は、溶接部30から外側へ突出し、フランジ13の外縁E1から外側へ突出する。そして、バネ部35A,35Bのそれぞれは、第2の外装部材6においてフランジ13の外縁E1から外側への突出部分から、形成される。したがって、開口12の周方向についてバネ部35Aが形成される範囲では、溶接部30は、開口縁15とバネ部35Aとの間に設けられる。そして、開口12の周方向についてバネ部35Bが形成される範囲では、溶接部30は、開口縁15とバネ部35Bとの間に設けられる。
バネ部(第1のバネ部)35Aは、横方向について端子(第1の端子)27Aが突出する側へ、側壁8Aに対して突出し、フランジ13の外縁E1から横方向について外側へ突出する。バネ部(第2のバネ部)35Bは、縦方向について一方側へ、側壁9Aに対して突出し、フランジの外縁E1から縦方向について外側へ突出する。なお、本実施形態では、第2の外装部材6のみからバネ部35A,35Bが形成されるため、第2の外装部材6の肉厚は、ある程度厚いことが好ましく、例えば、第2の外装部材6の肉厚は、第1の外装部材5の肉厚に比べて厚いことが好ましい。
開口12の周方向についてバネ部35Aが形成される範囲では、第2の外装部材の側壁8Aに対する突出部分に、折れ曲げ線M1及び折り返し線N1が形成される。折れ曲げ線M1及び折り返し線N1のそれぞれは、電池1の縦方向に沿って延設される。折り曲げ線M1で、第2の外装部材6が折れ曲がるとともに、折り返し線N1で、第2の外装部材6が折り返される。折り曲げ線M1は、溶接部30に対して外側に位置し、フランジ13の外縁E1に対して外側に位置する。バネ部35Aは、第2の外装部材6において、折り曲げ線M1と外縁E2との間の部分から形成される。
第2の外装部材6は、開口縁15から折り曲げ線M1まで、横方向について外側へ向かって延設される。そして、折り曲げ線M1で第2の外装部材6が折れ曲がることにより、第2の外装部材6は、折り曲げ線M1から折り返し線N1まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。そして、折り返し線N1で第2の外装部材6が折り返されることにより、第2の外装部材6は、折り返し線N1から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側とは反対側へ向かって延設される。なお、本実施形態では、第2の外装部材6において折り返し線N1から外縁E2までの延設部分は、第2の外装部材6において折り曲げ線M1から折り返し線N1までの延設部分と側壁8Aとの間に、位置し、第2の外装部材6において折り曲げ線M1から折り返し線N1までの延設部分に対して、内側に位置する。
開口12の周方向についてバネ部35Bが形成される範囲では、第2の外装部材の側壁9Aに対する突出部分に、折れ曲げ線M2及び折り返し線N2が形成される。折れ曲げ線M2及び折り返し線N2のそれぞれは、電池1の横方向に沿って延設される。折り曲げ線M2で、第2の外装部材6が折れ曲がるとともに、折り返し線N2で、第2の外装部材6が折り返される。折り曲げ線M2は、溶接部30に対して外側に位置し、フランジ13の外縁E1に対して外側に位置する。バネ部35Bは、第2の外装部材6において、折り曲げ線M2と外縁E2との間の部分から形成される。
第2の外装部材6は、開口縁15から折り曲げ線M2まで、縦方向について外側へ向かって延設される。そして、折り曲げ線M2で第2の外装部材6が折れ曲がることにより、第2の外装部材6は、折り曲げ線M2から折り返し線N2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。そして、折り返し線N2で第2の外装部材6が折り返されることにより、第2の外装部材6は、折り返し線N2から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側とは反対側へ向かって延設される。なお、本実施形態では、第2の外装部材6において折り返し線N2から外縁E2までの延設部分は、第2の外装部材6において折り曲げ線M2から折り返し線N2までの延設部分と側壁9Aとの間に、位置し、第2の外装部材6において折り曲げ線M2から折り返し線N2までの延設部分に対して、内側に位置する。
バネ部(第1のバネ部)35Aに外側から力が作用することにより、バネ部35Aは弾性変形する。バネ部35Aが弾性変形することにより、横方向についてバネ部35Aが側壁8Aに対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、外装部3(第1の外装部材5及び第2の外装部材6)を含む電池1に作用する。また、バネ部(第2のバネ部)35Bに外側から力が作用することにより、バネ部35Bは弾性変形する。バネ部35Bが弾性変形することにより、縦方向についてバネ部35Bが側壁9Aに対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、外装部3(第1の外装部材5及び第2の外装部材6)を含む電池1に作用する。
図1、図2、図4及び図6等に示すように、フランジ13及び第2の外装部材6の開口縁15から外側への突出部分には、折れ曲がり部41A,41Bが形成される。折れ曲がり部41Aは、開口12の周方向について、側壁(第2の側壁)8Bが延設される範囲に設けられ、縦方向に沿って延設される。また、折れ曲がり部41Bは、開口12の周方向について、側壁(第4の側壁)9Bが延設される範囲に設けられ、横方向に沿って延設される。また、折れ曲がり部41Aは、開口12の周方向について、端子(第2の端子)27Bから離れた位置に設けられる。そして、折れ曲がり部41A,41Bは、開口12の周方向について、端子27A,27Bのいずれからも離れた位置に、設けられる。なお、図4及び図6では、折れ曲がり部41Bが示されているが、折れ曲がり部41Aも、折れ曲がり部41Bと同様の構成である。
本実施形態では、折れ曲がり部41A,41Bは、第2の外装部材6のみから、形成される。折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれでは、第2の外装部材6は、溶接部30から外側へ突出し、フランジ13の外縁E1から外側へ突出する。そして、折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれは、第2の外装部材6においてフランジ13の外縁E1から外側への突出部分から、形成される。したがって、開口12の周方向について折れ曲がり部41Aが形成される範囲では、溶接部30は、開口縁15と折れ曲がり部41Aとの間に設けられる。そして、開口12の周方向について折れ曲がり部41Bが形成される範囲では、溶接部30は、開口縁15と折れ曲がり部41Bとの間に設けられる。
折れ曲がり部(第1の折れ曲がり部)41Aは、横方向についてバネ部(第1のバネ部)35Aが突出する側とは反対側へ、側壁8Bに対して突出し、フランジ13の外縁E1から横方向について外側へ突出する。折れ曲がり部(第2の折れ曲がり部)41Bは、縦方向についてバネ部(第2のバネ部)35Bが突出する側とは反対側へ、側壁9Bに対して突出し、フランジ13の外縁E1から縦方向について外側へ突出する。
開口12の周方向について折れ曲がり部41Aが形成される範囲では、第2の外装部材6の側壁8Bに対する突出部分に、折れ曲げ線M3が形成される。折れ曲げ線M3は、電池1の縦方向に沿って延設される。折り曲げ線M3で、第2の外装部材6が折れ曲がる。折り曲げ線M3は、溶接部30に対して外側に位置し、フランジ13の外縁E1に対して外側に位置する。折れ曲がり部41Aは、第2の外装部材6において、折り曲げ線M3と外縁E2との間の部分から形成される。
第2の外装部材6は、開口縁15から折り曲げ線M3まで、横方向について外側へ向かって延設される。そして、折り曲げ線M3で第2の外装部材6が折れ曲がることにより、第2の外装部材6は、折り曲げ線M3から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。折れ曲がり部41Aは、端面42Aを備える。電池1では、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1が、端面42Aによって形成される。端面42Aは、折り曲げ線M3から第2の外装部材6の外縁E2まで形成される。また、端面42Aは、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側を向き、横方向について外側を向く。
開口12の周方向について折れ曲がり部41Bが形成される範囲では、第2の外装部材6の側壁9Bに対する突出部分に、折れ曲げ線M4が形成される。折れ曲げ線M4は、電池1の横方向に沿って延設される。折り曲げ線M4で、第2の外装部材6が折れ曲がる。折り曲げ線M4は、溶接部30に対して外側に位置し、フランジ13の外縁E1に対して外側に位置する。折れ曲がり部41Bは、第2の外装部材6において、折り曲げ線M4と外縁E2との間の部分から形成される。
第2の外装部材6は、開口縁15から折り曲げ線M4まで、縦方向について外側へ向かって延設される。そして、折り曲げ線M4で第2の外装部材6が折れ曲がることにより、第2の外装部材6は、折り曲げ線M4から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。折れ曲がり部41Bは、端面42Bを備える。電池1では、縦方向についてバネ部35Bが突出する側とは反対側の端P2が、端面42Bによって形成される。端面42Bは、折り曲げ線M4から第2の外装部材6の外縁E2まで形成される。また、端面42Bは、縦方向についてバネ部35Bが突出する側とは反対側を向き、縦方向について外側を向く。
なお、折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれは、外力に対して変形しない形状であることが、好ましい。例えば、図6の一例では、折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれでの折れ曲げ線(M3;M4)から第2の外装部材6の外縁E2までの寸法が、バネ部35A,35Bのそれぞれでの折れ曲げ線(M1;M2)から折り返し線(N1;N2)までの寸法に比べて、小さい。すなわち、電池1の厚さ方向についての折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれの寸法が、電池1の厚さ方向についてのバネ部35A,35Bのそれぞれの寸法に比べて、小さい。これにより、折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれでは、バネ部35A,35Bと同様の荷重が第2の外装部材6の外縁E2に作用した場合でも、作用した荷重による曲げモーメントが小さくなる。
本実施形態の電池1は、横方向について、バネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1から端子27A,27Bのそれぞれまでの距離が、電池1ごとにほとんどばらつくことなく、形成される。このため、製造される電池1のそれぞれでは、横方向について、バネ部35Aが突出する側とは反対側の端P1(端面42A)から端子(第1の端子)27Aの端子側接触面37Aまでは、所定の第1の距離L1と同一又は略同一となる。そして、製造される電池1のそれぞれでは、横方向について、端P1(端面42A)から端子(第2の端子)27Bの端子側接触面37Bまでは、所定の第2の距離L2と同一又は略同一となる。
本実施形態では、前述のように、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれは、開口12の周方向について、端子27A,27Bのいずれからも離れた位置に、形成される。このため、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれの、端子27A,27Bへの接触が防止される。これにより、端子27A,27Bの外装部3(第1の外装部材5及び第2の外装部材6)に対する電気的な絶縁が、確保される。
また、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bは、以下のようにして、形成される。図7は、電池1の製造において、フランジ13及び第2の外装部材6が溶接部30で溶接された直後の状態を示す。図7に示すように、溶接部30を形成した直後では、第2の外装部材6は、長方形板状であり、前述の折り曲げ線M1〜M4及び折り返し線N1,N2は、第2の外装部材6に形成されない。また、溶接部30を形成した直後では、第2の外装部材6は、フランジ13の外縁E1から外側に向かって突出する余剰部分45を備える。この際、余剰部分45は、開口12の開口面に平行な方向について開口12から離れる側に突出し、開口12の周方向について全周に渡って形成される。また、開口12の周方向について側壁8B,9Bが延設される範囲では、開口12の周方向について側壁8A,9Aが延設される範囲に比べて、フランジ13の外縁E1からの余剰部分45の突出長さが短い。
図8は、図7の状態から、第2の外装部材6の余剰部分45において一部をトリミングした状態を示す。図8に示すように、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bの形成においては、図7の状態から、レーザ加工等によって、余剰部分45の一部をトリミングし、トリミング部分46を形成する。この際、開口の周方向について、第2の外装部材6の長方形の4つの角部及びその近傍、及び、端子27A,27Bが延設される範囲に、トリミング部分46が形成される。トリミング部分46では、第2の外装部材6は、フランジ13の外縁E1に対して外側へ突出しない。
トリミング部分46を形成すると、開口の周方向について側壁8Aが延設される範囲において、余剰部分45に前述の折り曲げ線M1及び折り返し線N1を形成し、バネ部35Aを形成する。また、開口の周方向について側壁9Aが延設される範囲において、余剰部分45に前述の折り曲げ線M2及び折り返し線N2を形成し、バネ部35Bを形成する。そして、開口の周方向について側壁8Bが延設される範囲において、余剰部分45に前述の折り曲げ線M3を形成し、折れ曲がり部41Aを形成する。また、開口の周方向について側壁9Bが延設される範囲において、余剰部分45に前述の折り曲げ線M4を形成し、折れ曲がり部41Bを形成する。
前述のように、本実施形態では、第2の外装部材6の余剰部分45からバネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれが、形成される。このため、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bが容易に形成され、電池1の製造における手間等が低減される。
(第1の実施形態の変形例)
なお、バネ部35A,35Bは、前述の構成に限るものではない。図9の第1の実施形態の第1の変形例では、バネ部35Aにおいて、折り返し線N1から第2の外装部材6の外縁E2までの延設部分は、折り曲げ線M1から折り返し線N1までの延設部分に対して、外側に位置する。すなわち、バネ部35Aにおいて折り曲げ線M1から折り返し線N1までの延設部分は、バネ部35Aにおいて折り返し線N1から第2の外装部材6の外縁E2までの延設部分と側壁8Aとの間に、位置する。そして、バネ部35Bにおいて、折り返し線N2から第2の外装部材6の外縁E2までの延設部分は、折り曲げ線M2から折り返し線N2までの延設部分に対して、外側に位置する。すなわち、バネ部35Bにおいて折り曲げせんM2から折り返し線N2までの延設部分は、バネ部35Bにおいて折り返し線N2から第2の外装部材6の外縁E2までの延設部分と側壁9Aとの間に、位置する。
また、図10の第1の実施形態の第2の変形例では、バネ部35Aに折り返し線N1が形成されず、バネ部35Bに折り返し線N2が形成されない。このため、バネ部35Aでは、第2の外装部材6は、折り曲げ線M1から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。そして、バネ部35Bでは、第2の外装部材6は、折り曲げ線M2から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。
また、図10の変形例と同様にバネ部35Aが折り曲げ線M1から第2の外装部材6の外縁E2まで底壁7が位置する側へ向かって延設される構成では、バネ部35Aにおいて折り曲げ線M1と第2の外装部材6の外縁E2との間に、別の折り曲げ線が形成されてもよい。この場合、その折り曲げ線は、電池1の縦方向に沿って延設される。そして、その折り曲げ線によって、開口縁15から折り曲げ線M1までの第2の外装部材6の延設部分に対するバネ部35Aの折れ曲がり角度が、変化する。また、図10の変形例と同様にバネ部35Bが折り曲げ線M2から第2の外装部材6の外縁E2まで底壁7が位置する側へ向かって延設される構成では、バネ部35Bにおいて折り曲げ線M2と第2の外装部材6の外縁E2との間に、別の折り曲げ線が形成されてもよい。この場合、その折り曲げ線は、電池1の横方向に沿って延設される。そして、その折り曲げ線によって、開口縁15から折り曲げ線M2までの第2の外装部材6の延設部分に対するバネ部35Bの折れ曲がり角度が、変化する。
また、図11の第1の実施形態の第3の変形例では、バネ部35A,35Bのそれぞれは、フランジ13及び第2の外装部材6の両方から形成される。本変形例では、折り曲げ線M1において、フランジ13及び第2の外装部材6の両方が折り曲げられる。そして、バネ部35Aでは、フランジ13が、折り曲げ線M1から外縁E1まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設され、第2の外装部材6が、折り曲げ線M1から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。また、本変形例では、折り曲げ線M2において、フランジ13及び第2の外装部材6の両方が折り曲げられる。そして、バネ部35Bでは、フランジ13が、折り曲げ線M2から外縁E1まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設され、第2の外装部材6が、折り曲げ線M2から外縁E2まで、電池1の厚さ方向について底壁7が位置する側へ向かって延設される。
また、図11の変形例と同様にバネ部35Aがフランジ13及び第2の外装部材6の両方から形成される構成では、バネ部35Aに溶接部30が形成されてもよい。この場合、折り曲げ線M1とフランジ13の外縁E1との間、すなわち、折り曲げ線M1と第2の外装部材6の外縁E2との間に、溶接部30が形成される。また、図11の変形例と同様にバネ部35Bがフランジ13及び第2の外装部材6の両方から形成される構成では、バネ部35Bに溶接部30が形成されてもよい。この場合、折り曲げ線M2とフランジ13の外縁E1との間、すなわち、折り曲げ線M2と第2の外装部材6の外縁E2との間に、溶接部30が形成される。
また、ある変形例では、バネ部35A,35Bのそれぞれは、フランジ13のみから形成される。この場合、バネ部35A,35Bのそれぞれにおいて、フランジ13は、第2の外装部材6の外縁E2から外側へ突出する。そして、フランジ13において第2の外装部材6の外縁E2からの突出部分から、バネ部35A,35Bのそれぞれが形成される。なお、フランジ13のみからバネ部35A,35Bのそれぞれが形成される場合、第1の外装部材5の肉厚は、ある程度厚いことが好ましく、例えば、第1の外装部材5の肉厚は、第2の外装部材6の肉厚に比べて厚いことが好ましい。
また、折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれも、バネ部35A,35Bと同様に、フランジ13及び第2の外装部材6の両方から形成されてもよく、フランジ13のみから形成されてもよい。また、折れ曲がり部41Aがフランジ13及び第2の外装部材6の両方から形成される場合は、折れ曲がり部41Aに溶接部30が形成されてもよい。同様に、折れ曲がり部41Bがフランジ13及び第2の外装部材6の両方から形成される場合は、折れ曲がり部41Bに溶接部30が形成されてもよい。
前述のように、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれは、フランジ13及び第2の外装部材6の少なくとも一方から、形成可能である。ただし、電池1の製造における手間等を低減する観点から、バネ部35A,35B及び折れ曲がり部41A,41Bのそれぞれは、第2の外装部材6のみから形成されることが好ましい。
また、図12の第1の実施形態の第4の変形例では、電池1に折れ曲がり部41A,41Bが形成されない。本変形例では、電池1に、折り曲げ線M3,M4が形成されない。そして、開口12の周方向について側壁8Bが延設される範囲では、フランジ13及び第2の外装部材6のそれぞれは、開口縁15から外縁(E1;E2)まで、横方向について外側に向かって延設される。また、開口12の周方向について側壁9Bが延設される範囲では、フランジ13及び第2の外装部材6のそれぞれは、開口縁15から外縁(E1;E2)まで、縦方向について外側に向かって延設される。本変形例の電池1では、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1が、フランジ13の外縁E1及び第2の外装部材6の外縁E2によって、形成される。そして、電池1では、縦方向についてバネ部35Bが突出する側とは反対側の端P2が、フランジ13の外縁E1及び第2の外装部材6の外縁E2によって、形成される。
また、前述の実施形態等では、バネ部(第1のバネ部)35Aは、横方向について端子(第1の端子)27Aが突出する側に、側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出するが、これに限るものではない。ある変形例では、バネ部(第1のバネ部)35Aは、横方向について端子(第1の端子)27Aが突出する側とは反対側に、側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する。すなわち、バネ部(第1のバネ部)35Aは、横方向について端子(第2の端子)27Bが突出する側に、側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する。この場合も、バネ部(第1のバネ部)35Aに外側から力が作用することにより、バネ部35Aは弾性変形する。そして、バネ部35Aが弾性変形することにより、横方向についてバネ部35Aが側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、外装部3を含む電池1に作用する。
また、前述の実施形態等では、端子27A,27Bは、横方向について互いに対して反対側に側壁(8A,8B,9A,9B)の外表面において突出するが、これに限るものではない。図13に示す第1の実施形態の第5の変形例では、端子27A,27Bの両方が、側壁8Bの外表面に取付けられる。このため、端子27A,27Bは、横方向について互いに対して同一の側に、側壁(8A,8B,9A,9B)の外表面において突出する。本変形例では、開口12の周方向について側壁8Aが延設される範囲に、バネ部35Aが形成される。そして、開口12の周方向について側壁8Bが延設される範囲に、折れ曲がり部41Aが形成される。
前述のような構成であるため、本変形例では、バネ部(第1のバネ部)35Aは、横方向について端子(第1の端子)27A及び端子(第2の端子)27Bが突出する側とは反対側に、側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する。そして、折れ曲がり部41Aは、横方向について端子27A,27Bが突出する側に、側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する。また、本変形例の電池1では、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1が、折れ曲がり部41Aの端面42Aによって形成される。本変形例でも、バネ部(第1のバネ部)35Aに外側から力が作用することにより、バネ部35Aは弾性変形する。そして、バネ部35Aが弾性変形することにより、横方向についてバネ部35Aが側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、外装部3を含む電池1に作用する。
また、図13の変形例と同様に端子27A,27Bが横方向について互いに対して同一の側に突出する構成では、バネ部(第1のバネ部)35Aは、横方向について端子(第1の端子)27A及び端子(第2の端子)27Bが突出する側に設けられてもよい。この場合も、バネ部(第1のバネ部)35Aに外側から力が作用することにより、バネ部35Aは弾性変形する。そして、バネ部35Aが弾性変形することにより、横方向についてバネ部35Aが側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、外装部3を含む電池1に作用する。
また、ある変形例では、バネ部(第2のバネ部)35Bが設けられなくてもよい。ただし、この場合も、バネ部(第1のバネ部)35Aは、設けられる。そして、バネ部35Aが弾性変形することにより、横方向についてバネ部35Aが側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、外装部3を含む電池1に作用する。
また、ある変形例では、内部空間11に複数の電極群が収納されてもよい。また、別のある変形例では、第2の外装部材6が、略板状ではなく、第1の外装部材5と同様の底付きの箱筒状に形成される。この場合、第2の外装部材6も、底壁、側壁及びフランジを備える状態に、形成される。そして、第1の外装部材5のフランジ13及び第2の外装部材6のフランジが、溶接部30で、気密に溶接される。本変形例の電池1でも、溶接部30によって、開口12の周方向について全周に渡って、フランジ13及び第2の外装部材6が気密に溶接される。そして、電極群10が収納される内部空間11は、外装部3の外部に対して密閉される。
前述の実施形態等の電池(1)では、一対の電極端子である第1の端子(27A)及び第2の端子(27B)が、横方向について、互いに対して同一の側、又は、互いに対して反対側に、側壁(8A,8B,9A,9B)の外表面において突出する。そして、バネ部(35A)が、フランジ(13)及び第2の外装部材(6)の開口縁(15)からの突出部分において、フランジ(13)及び第2の外装部材(6)の少なくとも一方から形成される。バネ部(35A)は、横方向について、第1の端子(27A)が突出する側、又は、第1の端子(27A)が突出する側とは反対側に、側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する。外側からの外力の作用によってバネ部(35A)が弾性変形することにより、横方向についてバネ部(35A)が側壁(8A,8B,9A,9B)に対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、バネ部(35A)の弾性力の反作用として、第1の外装部材(5)及び第2の外装部材(6)に作用する。
[電池アセンブリ]
次に、前述の実施形態(第1の実施形態及びその変形例)等の電池のいずれかを備える電池アセンブリについて説明する。電池アセンブリは、前述の実施形態等の電池のいずれかと、電池を収納するケースと、を備える。
(第2の実施形態)
図14は、電池アセンブリの一例として第2の実施形態に係る電池アセンブリ50を示す。図14に示すように、電池アセンブリ50は、電池1と、ケース51と、を備える。本実施形態では、電池1は、第1の実施形態と同様の構成の電池が用いられる。ここで、電池アセンブリ50でも、電池1と同様に、縦方向(矢印X1及び矢印X2で示す方向)、横方向(矢印Y1及び矢印Y2で示す方向)、及び、厚さ方向(矢印Z1及び矢印Z2で示す方向)を規定する。
図15及び図16は、ケース51を示し、図15及び図16では、ケース51を視る方向が互いに対して異なる。また、図17は、図14の断面A2を示し、電池アセンブリ50において横方向に垂直又は略垂直な断面を示す。図18は、図17の領域H3を拡大して示し、図19は、図17の領域H4を拡大して示す。図14乃至図19に示すように、ケース51は、ケース底壁52及び二対のケース側壁53A,53B,55A,55Bを有し、略長方形状の底付きの箱状に形成される。ケース51では、ケース底壁52及びケース側壁53A,53B,55A,55Bによって、収納空間61が規定される。収納空間61には、電池1が収納される。なお、ケース51では、収納空間61が位置する側を内側とし、収納空間61が位置する側とは反対側を外側とする。
ケース51では、厚さ方向についてケース底壁52とは反対側に、収納空間61の開口として、ケース開口62が形成される。そして、ケース側壁53A,53B,55A,55Bでは、厚さ方向についてケース底壁52とは反対側の端に、ケース開口62の開口縁63が形成される。ケース開口62の開口縁63は、ケース開口62の周方向に沿って延設される。本実施形態では、ケース開口62は、略長方形状に形成され、開口縁63は、略長方形状の外縁を形成する。また、収納空間61は、ケース開口62において厚さ方向の一方側(矢印Z1側)に向かって開口する。そして、ケース開口62の開口面は、縦方向及び横方向に対して平行又は略平行になる。
ケース51では、一対のケース側壁53A,53Bのそれぞれは、縦方向に沿って延設され、ケース側壁55Aからケース側壁55Bまで縦方向に連続する。そして、一対のケース側壁55A,55Bのそれぞれは、横方向に沿って延設され、ケース側壁53Aからケース側壁53Bまで横方向に連続する。ケース側壁53A,53Bは、収納空間61を挟んで互いに対して対向し、横方向に離れて配置される。そして、ケース側壁55A,55Bは、収納空間61を挟んで互いに対して対向し、縦方向に離れて配置される。また、ケース側壁53A,53B,55A,55Bのそれぞれは、ケース底壁52からケース開口62に向かって延設される。
電池アセンブリ50は、ケース側壁53A,53Bの間の横方向についての寸法、すなわち、収納空間61の横方向についての寸法が、ケース51ごと(電池アセンブリ50ごと)にほとんどばらつくことなく、形成される。このため、製造される電池アセンブリ50のそれぞれでは、ケース側壁53A,53Bの間の寸法は、所定の基準寸法L0と同一又は略同一となる。なお、本実施形態の電池アセンブリ50は、ケース側壁55A,55Bの間の縦方向についての寸法、すなわち、収納空間61の縦方向についての寸法も、ケース51ごと(電池アセンブリ50ごと)にほとんどばらつくことなく、形成される。
ケース51では、ケース側壁53Aに凹部56Aが設けられ、ケース側壁53Bに凹部56Bが設けられる。凹部56A,56Bのそれぞれでは、開口縁63が、ケース底壁52が位置する側へ凹む。このため、凹部56A,56Bのそれぞれでのケース底壁52から開口縁63までの電池アセンブリ50の厚さ方向についての寸法は、凹部56A,56B以外の部位でのケース底壁52から開口縁63までの電池アセンブリ50の厚さ方向についての寸法に比べて、小さい。本実施形態では、凹部56Aは、電池アセンブリ50の縦方向についてケース側壁53Aの中央位置又は略中央位置に配置され、凹部56Bは、電池アセンブリ50の縦方向についてケース側壁53Bの中央位置又は略中央位置に配置される。
また、ケース側壁53Aには、一対の孔(第1の連結部)57Aが形成され、ケース側壁53Bには、一対の孔(第2の連結部)57Bが形成される。孔57A,57Bのそれぞれは、厚さ方向について、開口縁63からケース底壁52までケース51を貫通する。また、孔57A,57Bのそれぞれは、電池アセンブリ50の厚さ方向に沿って、延設される。本実施形態では、孔57A,57Bのそれぞれは、略長方形状の外縁を形成する開口縁63において、略長方形状の4つの角部の対応する1つに位置し、他の3つの孔(57A,57Bの対応する3つ)とは異なる角部に形成される。また、孔57A,57Bは、電池アセンブリ50の他の電池アセンブリへの連結位置となる。電池アセンブリ50は、例えば、孔57A,57Bのそれぞれにボルト72(後述の図22及び図23参照)を挿通することにより、他の電池アセンブリに連結される。
孔(第1の孔)57Aのそれぞれは、横方向について、ケース側壁53Aの内表面に対して外側に形成される。また、一対の孔(第1の連結部)57Aは、縦方向について、互いに対して離れて位置する。本実施形態では、孔57Aの一方は、電池アセンブリ50の縦方向について、ケース側壁53Aの一端部に形成され、孔57Aの他方は、電池アセンブリ50の縦方向について、ケース側壁53Aの他端部に形成される。ただし、一対の孔57Aは、電池アセンブリ50の横方向については、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。
孔(第2の孔)57Bのそれぞれは、横方向について、ケース側壁53Bの内表面に対して外側に形成される。また、一対の孔(第2の連結部)57Bは、縦方向について、互いに対して離れて位置する。本実施形態では、孔57Bの一方は、電池アセンブリ50の縦方向について、ケース側壁53Bの一端部に形成され、孔57Bの他方は、電池アセンブリ50の縦方向について、ケース側壁53Bの他端部に形成される。ただし、一対の孔57Bは、電池アセンブリ50の横方向については、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。
本実施形態の電池アセンブリ50は、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までの距離が、ケース51ごと(電池アセンブリ50ごと)にほとんどばらつくことなく、形成される。そして、電池アセンブリ50は、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までの距離も、ケース51ごと(電池アセンブリ50ごと)にほとんどばらつくことなく、形成される。また、本実施形態では、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までの距離は、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までの距離と、同一又は略同一になる。
また、孔57Aのそれぞれには、非円形断面部58Aが形成され、孔57Bのそれぞれには、非円形断面部58Bが形成される。孔57Aのそれぞれでは、ケース底壁52の外表面から開口縁63が位置する側に向かって、電池アセンブリ50の厚さ方向に沿って非円形断面部58Aが延設される。また、孔57Bのそれぞれでは、ケース底壁52の外表面から開口縁63が位置する側に向かって、電池アセンブリ50の厚さ方向に沿って非円形断面部58Bが延設される。孔57Aのそれぞれの断面形状は、非円形断面部58A以外の部位において、円形状又は略円形状となり、非円形断面部58Aにおいて多角形状等の非円形状となる。同様に、孔57Bのそれぞれの断面形状は、非円形断面部58B以外の部位において、円形状又は略円形状となり、非円形断面部58Bにおいて多角形状等の非円形状となる。図14等の一例では、孔57A,57Bのそれぞれの断面形状は、非円形断面部(58A;58B)において、六角形状又は略六角形状になる。また、孔57Aのそれぞれでは、非円形断面部58Aにおいて、他の部位に比べて断面積が大きく、孔57Bのそれぞれでは、非円形断面部58Bにおいて、他の部位に比べて断面積が大きい。
また、ケース51では、ケース底壁52の外表面に突出部65が設けられる。突出部65は、電池アセンブリ50の厚さ方向について、ケース開口62が開口する側とは反対側に、突出する。図16等の一例では、突出部65は、ケース底壁52の外表面の大部分に渡って形成され、ケース底壁52の外表面では、ケース底壁52の外縁及びその近傍部分を除き、突出部65が形成される。なお、ケース底壁52の外表面では、前述の孔57A,57Bは、突出部65以外の部位に、形成される。
収納空間61では、電池1の側壁8Aが、バネ部35Aを挟んで、ケース側壁53Aと対向し、電池1の側壁8Bが、折れ曲がり部41Aを挟んで、ケース側壁53Bと対向する。そして、電池1の側壁9Aが、バネ部35Bを挟んで、ケース側壁55Aと対向し、電池1の側壁9Bが、折れ曲がり部41Bを挟んで、ケース側壁55Bと対向する。そして、収納空間61では、電池1の第2の外装部材6が、ケース底壁52の内表面に当接する。また、電池1の底壁7の外表面は、厚さ方向について、ケース開口62が開口する側を向く。端子(第1の端子)27Aは、ケース開口62の周方向について、凹部56Aが形成される範囲に配置され、端子(第2の端子)27Bは、ケース開口62の周方向について、凹部56Bが形成される範囲に配置される。このため、端子27Aは、凹部56Aを通して、ケース51の外部に露出し、端子27Bは、凹部56Bを通して、ケース51の外部に露出する。
前述のように電池1が収納されるため、収納空間61では、ケース側壁53Aからの外力によって、バネ部35Aが弾性変形する。バネ部35Aが弾性変形することにより、横方向についてバネ部35Aが側壁8Aに対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、ケース側壁53Aから電池1に作用する。そして、ケース側壁53Aからの反発力によって、電池1は、折れ曲がり部41Aの端面42Aで、ケース側壁53Bに当接する。すなわち、電池1は、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1で、ケース側壁53Bに当接する。この際、電池1の端(第1の基準端)P1は、ケース側壁53Bにおいて当接位置(第1の当接位置)T1に当接する。
また、収納空間61では、ケース側壁55Aからの外力によって、バネ部35Bが弾性変形する。バネ部35Bが弾性変形することにより、縦方向についてバネ部35Bが側壁9Aに対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、弾性力の反作用として、ケース側壁55Aから電池1に作用する。そして、ケース側壁55Aからの反発力によって、電池1は、折れ曲がり部41Bの端面42Bで、ケース側壁55Bに当接する。すなわち、電池1は、縦方向についてバネ部35Bが突出する側とは反対側の端P2で、ケース側壁55Bに当接する。この際、電池1の端(第2の基準端)P2は、ケース側壁55Bにおいて当接位置(第2の当接位置)T2に当接する。
第1の実施形態で前述したように、製造される電池1のそれぞれでは、横方向について、バネ部35Aが突出する側とは反対側の端P1(端面42A)から端子(第1の端子)27Aの端子側接触面37Aまでは、所定の第1の距離L1と同一又は略同一となる。そして、製造される電池1のそれぞれでは、横方向について、端P1(端面42A)から端子(第2の端子)27Bの端子側接触面37Bまでは、所定の第2の距離L2と同一又は略同一となる。そして、本実施形態の電池アセンブリ50では、バネ部35Aの弾性力に対する反発力によって、電池1は、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1で、ケース側壁53Bに当接する。したがって、製造される電池アセンブリ50のそれぞれでは、横方向について、ケース側壁53Bへの電池1の端(基準端)P1の当接位置T1から端子(第1の端子)27Aの端子側接触面37Aまでは、所定の第1の距離L1と同一又は略同一となる。そして、製造される電池アセンブリ50のそれぞれでは、横方向について、ケース側壁53Bへの電池1の端(基準端)P1の当接位置T1から端子(第2の端子)27Bの端子側接触面37Bまでは、所定の第2の距離L2と同一又は略同一となる。
前述のように電池アセンブリ50が形成されるため、本実施形態の電池アセンブリ50では、ケース側壁53Bから端子27A,27Bのそれぞれまでの距離が、電池アセンブリ50ごとにほとんどばらつくことなく、形成される。このため、本実施形態の電池アセンブリ50は、横方向についてのケース51に対する端子27A,27Bのそれぞれの位置関係が電池アセンブリ50ごとにほとんどばらつくことなく、形成される。したがって、本実施形態では、横方向についてのケース51と電池1との位置関係に関する電池アセンブリ50ごとのばらつきが、抑制される。また、本実施形態では、電池1にバネ部35Aと同様のバネ部35Bが形成されるため、縦方向についてのケース51と電池1との位置関係に関する電池アセンブリ50ごとのばたつきも、抑制される。
前述のように、本実施形態では、電池アセンブリ50ごとにばらつくことなく、全ての電池アセンブリ50のそれぞれにおいて、収納空間61で電池1が、精度良くケース51に対して配置される。すなわち、収納空間61でケース51に対して電池1が精度良く配置される電池アセンブリ50が提供される。
また、本実施形態では、電池1に折れ曲がり部41Aが形成され、電池1では、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1は、折れ曲がり部41Aの端面42Aによって、形成される。そして、折れ曲がり部41Aの端面42Aが、ケース側壁53Bに、面で当接する。このため、電池1では、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1が、ケース側壁53Aに確実に当接する。したがって、横方向についてのケース51と電池1との位置関係の精度が、さらに向上する。また、本実施形態では、電池1に折れ曲がり部41Aと同様の折れ曲がり部41Bが形成されるため、縦方向についてのケース51と電池1との位置関係の精度も、さらに向上する。
(第2の実施形態の変形例)
なお、第2の実施形態では、第1の実施形態の電池1が用いられたが、電池アセンブリ50に用いられる電池1は、前述の実施形態等のようにバネ部35Aが形成される電池であればよい。バネ部35Aが設けられる電池1を用いることにより、第2の実施形態と同様に、電池アセンブリ50は、横方向についてのケース51に対する端子27A,27Bのそれぞれの位置関係が電池アセンブリ50ごとにほとんどばらつくことなく、形成される。したがって、横方向についてのケース51と電池1との位置関係に関する電池アセンブリ50ごとのばらつきが、抑制される。これにより、電池アセンブリ50ごとにばらつくことなく、全ての電池アセンブリ50のそれぞれにおいて、収納空間61で電池1が、精度良くケース51に対して配置される。
また、図20に示す第2の実施形態の第1の変形例では、ケース底壁52の外表面に、突出部65の代わりに、(本変形例では4つの)突起66が設けられる。突起66のそれぞれは、電池アセンブリ50の厚さ方向について、ケース開口62が開口する側とは反対側に、突出する。本変形例では、突起66のそれぞれは、略長方形状のケース底壁52の外表面において、略長方形状の4つの角部の対応する1つに位置し、他の3つの突起(66の対応する3つ)とは異なる角部に形成される。また、突起66のそれぞれは、電池アセンブリ50の横方向について、孔57A,57Bに対して、内側に配置される。
また、ある変形例では、ケース底壁52の外表面に突出部65及び突起66の両方が、設けられてもよい。この場合、突出部65の突出端面に、突起66が形成される。そして、突起66のそれぞれは、電池アセンブリ50の厚さ方向について、ケース開口62が開口する側とは反対側に、突出部65の突出端面からさらに突出する。
また、図21に示す第2の実施形態の第2の変形例では、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までの距離が、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までの距離とは、異なる。ただし、本変形例の電池アセンブリ50も、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までの距離が、ケース51ごと(電池アセンブリ50ごと)にほとんどばらつくことなく、形成される。そして、電池アセンブリ50は、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までの距離も、ケース51ごと(電池アセンブリ50ごと)にほとんどばらつくことなく、形成される。
本変形例では、製造される電池アセンブリ50のそれぞれにおいて、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までが、所定の第3の距離α1と同一又は略同一になる。そして、製造される電池アセンブリ50のそれぞれでは、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までが、所定の第4の距離α2と同一又は略同一になる。本変形例では、第3の距離α1は、第4の距離α2に比べて、小さい。第4の距離α2に対する第3の距離α1の差は、所定の大きさγと同一又は略同一になる。所定の大きさγは、前述の第1の距離L1及び第2の距離L2に少なくとも基づく値である。本変形例では、所定の大きさγは、前述の基準寸法L0、第1の距離L1及び第2の距離L2に対して、γ=α2−α1=L0−(L1+L2)の関係が成立する。
また、ある変形例では、ケース51の収納空間61において、電池1の第1の外装部材5の底壁7が、ケース底壁52の内表面に当接する。また、電池1の第2の外装部材6の外表面は、厚さ方向について、ケース開口62が開口する側を向く。ただし、本変形例でも、収納空間61において、電池1の側壁8Aが、バネ部35Aを挟んで、ケース側壁53Aと対向する。
前述の実施形態等の電池アセンブリ(50)では、第1の実施形態及びその変形例の電池(1)のいずれかが、ケース(51)の収納空間(61)に収納される。そして、収納空間(61)では、バネ部(35A)の弾性力の反作用として、ケース側壁(53A,53B,55A,55B)からの反発力が、電池(1)に作用する。そして、収納空間(61)において、電池(1)は、ケース側壁(53A,53B,55A,55B)からの反発力によって、横方向についてバネ部(35A)が突出する側とは反対側の端である基準端(P1)で、ケース側壁(53A,53B,55A,55B)に当接する。
[電池モジュール]
次に、電池モジュールについて説明する。電池モジュールは、電池アセンブリを複数備え、電池アセンブリのそれぞれは、前述の実施形態(第2の実施形態及びその変形例)等の電池アセンブリのいずれかと同様の構成である。
(第3の実施形態)
図22及び図23は、電池モジュールの一例として第3の実施形態に係る電池モジュール70を示す。図22及び図23に示すように、電池モジュール70は、複数の電池アセンブリ50A〜50Hを備える。本実施形態では、複数の電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれは、第2の実施形態と同様の構成の電池アセンブリ50が用いられる。このため、電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれは、第1の実施形態と同様の構成の電池1と、第2の実施形態と同様の構成のケース51と、を備える。なお、図23は、電池モジュール70を、一部の部品を分解した状態で、示す。
本実施形態では、電池モジュール70において、複数の電池アセンブリ50A〜50Hは、積層される。電池モジュール70では、電池アセンブリ50A〜50Hの積層方向(矢印Z3及び矢印Z4で示す方向)が、電池アセンブリ50A〜50Hが配列される配列方向となる。本実施形態では、電池アセンブリ50A〜50H(電池1)のそれぞれの縦方向及び横方向が積層方向に対して垂直又は略垂直なる(交差する)状態で、電池アセンブリ50A〜50Hが積層される。すなわち、電池アセンブリ50A〜50H(電池1)のそれぞれの厚さ方向が積層方向と一致又は略一致する状態で、電池アセンブリ50A〜50Hが積層される。
ここで、電池モジュール70において、積層方向に対して垂直又は略垂直な(交差する)第1の方向(矢印Y3及び矢印Y4で示す方向)、及び、積層向に及び第1の方向の両方対して垂直又は略垂直な(交差する)第2の方向(矢印X3及び矢印X4で示す方向)を規定する。電池アセンブリ50A〜50H(電池1)のそれぞれは、横方向が第1の方向と一致又は略一致し、かつ、縦方向が第2の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。また、電池アセンブリ50A〜50Hの中で互いに対して隣り合って配置される(積層される)2つを、電池アセンブリ50α,50βとする。図22及び図23の一例では、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αは、電池アセンブリ50A〜50Gのいずれか1つであり、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βは、電池アセンブリ50B〜50Hの中の対応する1つである。
図24は、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βの積層状態を示す。図24は、第2の方向に対して垂直又は略垂直で、かつ、電池アセンブリ50α,50βのそれぞれのバネ部35A及び折れ曲がり部41Aを通る断面を示す。したがって、図24では、電池アセンブリ50α,50βのそれぞれは、縦方向に垂直又は略垂直で、かつ、バネ部35A及び折れ曲がり部41Aを通る断面で示される。図22乃至図24に示すように、本実施形態では、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βのケース51のケース底壁52が、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αのケース開口62を介して、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7と、対向する。
電池モジュール70では、電池アセンブリ50α,50βが、第1の方向及び第2の方向の両方について、すなわち、積層方向に対して垂直又は略垂直な(交差する)方向について、互いに対してずれることなく、又は、ほとんどずれることなく、配置される。また、ケース側壁53A,53B,55A,55Bの外表面で囲まれる領域、及び、収納空間61は、電池アセンブリ50α,50βの間で、第1の方向及び第2の方向の両方について、ずれていない、又は、ほとんどずれていない。
また、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αのバネ部35Aは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βのバネ部35Aが位置する側とは反対側に、位置する。したがって、電池アセンブリ50αのバネ部35Aは、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50βの折れ曲がり部41Aが位置する側に、位置する。このため、電池アセンブリ50βの電池1において、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1を前述のように規定すると、電池アセンブリ50βの電池1の端P1は、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50αのバネ部35Aが位置する側に位置する。
電池モジュール70では、電池アセンブリ50βの孔(第2の連結部)57Bは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50αのバネ部35A及び孔(第1の連結部)57Aが位置する側に、位置する。そして、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの孔57Aのそれぞれは、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの孔57Bの対応する一方と、同軸又は略同軸になり、電池アセンブリ50βの孔57Bの対応する一方と連通する。また、電池アセンブリ50βの孔(第1の連結部)57Aは、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50αのバネ部35A及び孔(第1の連結部)57Aが位置する側とは反対側に、位置する。すなわち、電池アセンブリ50βの孔57Aは、第1の方向について、電極群10に対して、電池アセンブリ50αの孔(第2の連結部)57Bが位置する側に、位置する。そして、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの孔57Bのそれぞれは、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの孔57Aの対応する一方と、同軸又は略同軸になり、電池アセンブリ50βの孔57Aの対応する一方と連通する。
また、電池モジュール70は、略長方形板状の蓋71を備える。蓋71は、電池アセンブリ50A〜50Hと一緒に、積層される。蓋71は、電池アセンブリ50Hに対して、積層方向について電池アセンブリ50A〜50Gが位置する側とは反対側に、積層される。したがって、電池アセンブリ50A〜50Hの中では、電池アセンブリ50Hが、蓋71に対して最も近位に配置され、電池アセンブリ50Aが、蓋71に対して最も遠位に配置される。蓋71は、電池アセンブリ50Hのケース開口62を介して、電池アセンブリ50Hの電池1の底壁7と、対向する。
また、蓋71は、面73,75を備える。面73,75のそれぞれは、略長方形状に形成される。面73は、積層方向について、電池アセンブリ50A〜50Hが位置する側とは反対側を向く。面75は、積層方向について、電池アセンブリ50A〜50Hが位置する側を向き、面73が向く側とは反対側を向く。また、蓋71には、(本実施形態では4つの)孔76が形成される。孔76のそれぞれは、面73から面75まで、蓋71を貫通する。本実施形態では、孔76のそれぞれは、略長方形状の蓋71の面73において、略長方形状の4つの角部の対応する1つに位置し、他の3つの孔(76の対応する3つ)とは異なる角部に形成される。蓋71の孔76のそれぞれは、電池アセンブリ50Hの孔57A,57Bの対応する1つと、同軸又は略同軸になり、電池アセンブリ50Hの孔57A,57Bの対応する1つと連通する。
また、電池モジュール70には、ボルト72及びナット77が、(本実施形態では、それぞれ4つずつ)設けられる。ボルト72のそれぞれは、蓋71の孔76の対応する1つに挿通される。また、ボルト72のそれぞれは、電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれにおいて、ケース51の孔57A,57Bの対応する1つに挿通される。ナット77のそれぞれは、蓋71に対して最も遠位に配置される電池アセンブリ50Aにおいて、孔57A,57Bの対応する1つの非円形断面部(58A;58B)で、ボルト72の対応する1つと螺合する。ナット77のそれぞれが電池アセンブリ50Aの孔57A,57Bの対応する1つの非円形断面部(58A;58B)に位置することにより、螺合するボルト(72の対応する1つ)の中心軸の軸回りについてのナット77のそれぞれの回転が、規制される。
前述のようにして、本実施形態の電池モジュール70では、ボルト72及びナット77によって、電池アセンブリ50A〜50H及び蓋71が連結される。したがって、電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれでは、孔(第1の連結部)57A及び孔(第2の連結部)57Bが、他の電池アセンブリ(50A〜50Hの対応する7つ)及び蓋71への連結位置となる。そして、蓋71では、孔76が、電池アセンブリ50A〜50Hへの連結位置となる。また、前述のようにボルト72及びナット77によって電池アセンブリ50A〜50H及び蓋71が連結されるため、電池モジュール70では、電池アセンブリ50A〜50H及び蓋71が、積層方向について締め付けられる(圧縮される)。
前述のように電池アセンブリ50A〜50H及び蓋71が積層方向について締め付けられることにより、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βでは、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βのケース51のケース底壁52が、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの電池1に干渉する。本実施形態では、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突出部65が、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7に当接する。これにより、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突出部65から電池アセンブリ50αの電池1の底壁7に、押圧力が作用する。電池アセンブリ50βのケース底壁52から電池アセンブリ50αの電池1に押圧力が作用することにより、電池アセンブリ50αにおいて、収納空間61での電池1の移動が、摩擦によって規制される。すなわち、電池アセンブリ50αでは、積層方向に対して交差する方向(第1の方向及び第2の方向)への電池1の移動が、電池アセンブリ50βのケース底壁52と電池アセンブリ50αの電池1との間の摩擦によって、規制される。以上のように、本実施形態では、電池アセンブリ50βのケース底壁52に形成される突出部65が、電池アセンブリ50αの電池1の移動を規制する規制部となる。
また、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βは、接続部材であるバスバー36によって、電気的に接続される。バスバー36は、金属等の導電材料から形成される。図25は、バスバー36の構成を示す。図26は、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βの、バスバー36による電気的な接続状態を示す。図26は、第2の方向に対して垂直又は略垂直で、かつ、電池アセンブリ50α,50βのそれぞれの端子27A,27Bを通る断面を示す。したがって、図24では、電池アセンブリ50α,50βのそれぞれは、縦方向に垂直又は略垂直で、かつ、端子27A,27Bを通る断面で示される。
図23、図24及び図26等に示すように、本実施形態では、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第1の端子)27A及びバネ部35Aが位置する側とは反対側に、位置する。したがって、電池アセンブリ50βの電池1において、横方向についてバネ部35Aが突出する側とは反対側の端(基準端)P1を前述のように規定すると、電池アセンブリ50βの電池1の端P1は、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50αの端子(第1の端子)27Aが位置する側に位置する。そして、電池アセンブリ50βの端子(第2の端子)27Bは、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50αの端子(第1の端子)27Aが位置する側に位置する。
本実施形態では、バスバー36は、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aと電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bとの間を、電気的に接続する。前述のように、端子27A,27Bは、互いに対して反対の電気的極性を有する。このため、電池アセンブリ50α,50βの電池1同士は、バスバー36によって、電気的に直列に接続される。そして、電池モジュール70では、電池アセンブリ50A〜50Hの電池1同士が、互いに対して電気的に直列に、接続される。なお、バスバー36は、電池アセンブリ50αのケース51の凹部56Aを通過するとともに、電池アセンブリ50βのケース51の凹部56Bを通過する。
また、電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれは、第2の実施形態の電池アセンブリ50と同様の構成である。このため、電池アセンブリ50α,50βのそれぞれでは、横方向について、ケース側壁53Bへの電池1の端(基準端)P1の当接位置T1から端子(第1の端子)27Aの端子側接触面37Aまでは、所定の第1の距離L1と同一又は略同一となる。そして、電池アセンブリ50α,50βのそれぞれでは、横方向について、ケース側壁53Bへの電池1の端(基準端)P1の当接位置T1から端子(第2の端子)27Bの端子側接触面37Bまでは、所定の第2の距離L2と同一又は略同一となる。
そして、本実施形態では、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bに対して、ズレを有する。電池アセンブリ50βの端子27Bに対する電池アセンブリ50αの端子27Aのズレは、所定の大きさγと同一又は略同一になる。所定の大きさγは、前述した図21の変形例(第2の実施形態の第2の変形例)と同様にして算出可能であり、前述の第1の距離L1及び第2の距離L2に少なくとも基づく値である。したがって、所定の大きさγは、前述の基準寸法L0、第1の距離L1及び第2の距離L2に対して、γ=L0−(L1+L2)の関係が成立する。
図25及び図26等に示すように、バスバー36は、コネクタ部81A,81Bと、コネクタ部81A,81Bの間を中継する中継部83と、を備える。コネクタ部(第1のコネクタ部)81Aは、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aに、接続される。そして、コネクタ部81Aは、電池アセンブリ50αの端子27Aの端子側接触面37Aに接触する接触面(第1の接触面)82Aを備える。また、コネクタ部(第2のコネクタ部)81Bは、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bに、接続される。そして、コネクタ部81Bは、電池アセンブリ50βの端子27Bの端子側接触面37Bに接触する接触面(第2の接触面)82Bを備える。
バスバー36では、接触面82A,82Bは、互いに対して、平行又は略平行になる。また、接触面82A,82Bは、接触面82A,82Bに垂直又は略垂直な方向について、互いに対して離れて配置される。接触面82A,82Bの間の離間距離は、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bに対する電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aのズレと、同一又は略同一になる。したがって、バスバー36のそれぞれでは、接触面82A,82Bの間の離間距離は、前述の所定の大きさγと同一又は略同一になる。
前述のように、本実施形態では、バスバー36の接触面82A,82Bの間の離間距離が、電池アセンブリ50βの端子27Bに対する電池アセンブリ50αの端子27Aのズレと、同一又は略同一になる。このため、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aへのバスバー36の溶接において、バスバー36の接触面(第1の接触面)82Aが、端子27Aの端子側接触面37Aに、隙間なく、又は、ほとんど隙間なく、面接触する。同様に、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bへのバスバー36の溶接において、バスバー36の接触面(第2の接触面)82Bが、端子27Bの端子側接触面37Bに、隙間なく、又は、ほとんど隙間なく、面接触する。これにより、バスバー36の接触面82Aが電池アセンブリ50αの端子27Aに適切に溶接され、バスバー36の接触面82Bが電池アセンブリ50βの端子27Bに適切に溶接される。したがって、本実施形態では、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27A及び電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bへのバスバー36の溶接において、作業性が向上する。
(第3の実施形態の変形例)
なお、図27に示す第3の実施形態の第1の変形例では、図20の一例(第2の実施形態の第1の変形例)と同様の構成の電池アセンブリ50が、電池アセンブリ50A〜50Hとして、電池モジュール70に用いられる。すなわち、ケース51のケース底壁52に、突出部65の代わりに突起66が設けられる電池アセンブリ50が、電池アセンブリ50A〜50Hとして、電池モジュール70に用いられる。本変形例でも、電池アセンブリ50A〜50H及び蓋71が積層方向について締め付けられることにより、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βでは、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βのケース51のケース底壁52が、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの電池1に干渉する。
本変形例では、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突起66が、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7に当接し、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7を押圧する。これにより、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7では、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突起66から押圧される部位のそれぞれが、内側(内部空間11が位置する側)へ凹む。そして、電池アセンブリ50βの突起66のそれぞれが、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7に形成される凹みの対応する1つに、食い込む。突起66のそれぞれが凹みの対応する1つに食い込むことにより、電池アセンブリ50αにおいて、収納空間61での電池1の移動が、規制される。すなわち、電池アセンブリ50αでは、積層方向に対して交差する方向(第1の方向及び第2の方向)への電池1の移動が、電池アセンブリ50αの電池1の外装部3への電池アセンブリ50βのケース底壁52の突起66の食い込みによって、規制される。以上のように、本変形例では、電池アセンブリ50βのケース底壁52に形成される突起66が、電池アセンブリ50αの電池1の移動を規制する規制部となる。
なお、前述のように、突起66のそれぞれは、略長方形状のケース底壁52の外表面において、略長方形状の4つの角部の対応する1つに位置する。このため、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突起66からの押圧によって、電池アセンブリ50αの電池1の底壁7(外装部3)が内側へ凹んでも、電池アセンブリ50αの電池1の内部空間11において、第1の外装部材5(外装部3)と電極群10との接触が、有効に防止される。したがって、電池アセンブリ50βの突起66によって電池アセンブリ50αの電池1の底壁7(外装部3)が内側へ凹んでも、電池アセンブリ50αにおいて、第1の外装部材5(外装部3)と電極群10との間の電気的な絶縁が、適切に確保される。
また、ある変形例では、ケース51のケース底壁52に、突出部65及び突起66の両方が設けられる電池アセンブリ50が、電池アセンブリ50A〜50Hとして、電池モジュール70に用いられてもよい。この場合、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βでは、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突出部65によって、第2の実施形態と同様にして、電池アセンブリ50αの電池1の移動が規制される。そして、電池アセンブリ50βのケース底壁52の突起66によって、図27の一例(第3の実施形態の第1の変形例)と同様にして、電池アセンブリ50αの電池1の移動が規制される。したがって、本変形例では、電池アセンブリ50βのケース底壁52に形成される突出部65及び突起66の両方が、電池アセンブリ50αの電池1の移動を規制する規制部となる。
また、電池アセンブリ50βのケース底壁52が電池アセンブリ50αの電池1に当接することにより、電池アセンブリ50αの電池1の移動が規制される構成であれば、前述の突出部65及び突起66が設けられなくてもよい。すなわち、電池アセンブリ50αの電池1の移動を規制する規制部が、電池アセンブリ50βのケース底壁52に設けられていればよい。
また、図28に示す第3の実施形態の第2の変形例では、蓋71において電池アセンブリ50A〜50Hが位置する側を向く面75に、突出部65と同様の突出部79、及び、突起66と同様の(本変形例では4つの)突起78が、形成される。面75では、突出部65が、積層方向について電池アセンブリ50A〜50Hが位置する側へ突出し、突起78のそれぞれは、積層方向について電池アセンブリ50A〜50Hが位置する側へ、突出部79の突出端面からさらに突出する。本変形例では、蓋71の突出部79は、突出部65と同様にして、蓋71に対して最も近位に配置される電池アセンブリ50Hにおいて、電池1の移動を規制する。そして、蓋71の突起78は、突起66と同様にして、蓋71に対して最も近位に配置される電池アセンブリ50Hにおいて、電池1の移動を規制する。
なお、ある変形例では、蓋71の面75に、突出部79及び突起78の一方のみが、形成されてもよい。また、蓋71が電池アセンブリ50Hの電池1に当接することにより、電池アセンブリ50Hの電池1の移動が規制される構成が、前述の突出部79及び突起78以外によって形成されてもよい。
また、図29に示す第3の実施形態の第3の変形例では、図21の一例(第2の実施形態の第2の変形例)と同様の構成の電池アセンブリ50が、電池アセンブリ50A〜50Hとして、電池モジュール70に用いられる。すなわち、本変形例では、電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれにおいて、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までが、所定の第3の距離α1と同一又は略同一になる。そして、電池アセンブリ50A〜50Hのそれぞれでは、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までが、所定の第4の距離α2と同一又は略同一になる。なお、第4の距離α2に対する第3の距離α1の差は、前述の所定の大きさγと同一又は略同一になる。
本変形例でも、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βは、第3の実施形態と同様にして、配置される。このため、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αのバネ部35A及び端子(第1の端子)27Aは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βのバネ部35A及び端子(第1の端子)27Aが位置する側とは反対側に、位置する。したがって、電池アセンブリ50βの電池1の端(基準端)P1及び端子(第2の端子)27Bは、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50αのバネ部35A及び端子(第1の端子)27Aが位置する側に位置する。
本変形例では、電池アセンブリ50αにおいて、横方向について孔(第1の連結部)57Aのそれぞれからケース側壁53Aの内表面までが、所定の第3の距離α1と同一又は略同一になる。そして、電池アセンブリ50βでは、横方向について孔(第2の連結部)57Bのそれぞれからケース側壁53Bの内表面までが、所定の第4の距離α2と同一又は略同一になる。このため、本変形例では、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αのケース側壁53Aの内表面は、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βのケース側壁53Bの内表面に対して、ズレを有する。そして、電池アセンブリ50βのケース側壁53Bの内表面に対する電池アセンブリ50αのケース側壁53Aの内表面のズレは、前述の所定の大きさγと同一又は略同一になる。したがって、本変形例では、第3の実施形態等とは異なり、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bに対して、ずれていない、又は、ほとんどずれていない。
また、本変形例のバスバー36では、接触面82A,82Bに垂直又は略垂直な方向について、接触面82A,82Bは、互いに対して離間しない、又は、ほとんど離間しない。すなわち、バスバー36では、接触面82A,82Bに垂直又は略垂直な方向について、接触面82A,82Bは、互いに対してずれない、又は、ほとんどずれない。接触面82A,82Bが、互いに対して離間しない、又は、ほとんど離間しないため、バスバー36の形成における手間等が、低減される。
前述のように、本変形例では、電池アセンブリ50αの端子(第1の端子)27Aが電池アセンブリ50βの端子(第2の端子)27Bに対して、第1の方向について、ずれない、又は、ほとんどずれない。このため、接触面82A,82Bが、互いに対して離間しない、又は、ほとんど離間しないバスバー36を用いても、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aへのバスバー36の溶接において、バスバー36の接触面(第1の接触面)82Aが、端子27Aの端子側接触面37Aに、隙間なく、又は、ほとんど隙間なく、面接触する。そして、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第2の端子)27Bへのバスバー36の溶接において、バスバー36の接触面(第2の接触面)82Bが、端子27Bの端子側接触面37Bに、隙間なく、又は、ほとんど隙間なく、面接触する。これにより、第3の実施形態等と同様に、バスバー36の接触面82Aが電池アセンブリ50αの端子27Aに適切に溶接され、バスバー36の接触面82Bが電池アセンブリ50βの端子27Bに適切に溶接される。
また、前述の実施形態等では、電池モジュール70に8つの電池アセンブリ50A〜50Hが設けられるが、電池モジュール70に設けられる電池アセンブリ50の数は、複数であればよい。
また、前述の実施形態等では、電池モジュール70において、複数の電池アセンブリ(50)の電池1同士が電気的に直列に接続されるが、これに限るものではない。ある変形例では、電池モジュール70において、複数の電池アセンブリ(50)の電池1同士が電気的に並列に接続されてもよい。また、複数の電池アセンブリ(50)の電池1同士が電気的に直列に接続される直列接続、及び、複数の電池アセンブリ(50)の電池1同士が電気的に並列に接続される並列接続の両方が、電池モジュール70に形成されてもよい。
ある変形例では、互いに対して隣り合って積層される電池アセンブリ50α,50βの電池1同士が、電気的に並列に接続される。この場合、電池アセンブリ(第1の電池アセンブリ)50αの端子(第1の端子)27Aは、第1の方向(電池アセンブリ50α,50βの横方向)について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ(第2の電池アセンブリ)50βの端子(第1の端子)27Aが位置する側に、位置する。そして、電池アセンブリ50αの端子(第2の端子)27Bは、第1の方向について、電池アセンブリ50α,50βの電極群10に対して、電池アセンブリ50βの端子(第2の端子)27Bが位置する側に位置する。そして、電池アセンブリ50α,50βの端子(第1の端子)27A同士が、バスバー36等によって、電気的に接続され、電池アセンブリ50α,50βの端子(第2の端子)27B同士が、バスバー36等によって、電気的に接続される。
また、ある変形例の電池モジュール70では、複数の電池アセンブリ50の中の1つ以上において、図13の一例と同様の構成の電池1が用いられてもよい。この場合、複数の電池アセンブリ50の中の1つ以上において、端子27A,27Bは、横方向について互いに対して同一の側に、側壁(8A,8B,9A,9B)の外表面において突出する。
前述の実施形態等の電池モジュール(70)では、電池アセンブリ(50)が複数設けられ、複数の電池アセンブリ(50)のそれぞれは、第2の実施形態及びその変形例の電池アセンブリのいずれかと同様の構成になる。
前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例の電池によれば、バネ部は、フランジ及び第2の外装部材の開口縁からの突出部分において、フランジ及び第2の外装部材の少なくとも一方から形成される。バネ部は、横方向について、第1の端子が突出する側、又は、第1の端子が突出する側とは反対側に、側壁に対して突出する。外側からの外力の作用によってバネ部が弾性変形することにより、横方向についてバネ部が側壁に対して突出する側とは反対側への力成分を有する反発力が、バネ部の弾性力の反作用として、第1の外装部材及び第2の外装部材に作用する。これにより、ケースに収納された電池アセンブリにおいて、収納空間でケースに対して精度良く配置される電池を提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。