JP2020170638A - 電池モジュール、および、その製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池セルの膨張の抑制された電池モジュール、および、その製造方法を提供する。【解決手段】電池モジュールは、複数の電池セル１１と、少なくとも１つの絶縁性の絶縁ケース６１と、絶縁ケースよりも強度の高い拘束ケース６２と、を有する。絶縁ケースは、複数の電池セルそれぞれが個別にはめあわされた複数の収納孔６１ａを備える。拘束ケースは、少なくとも１つの絶縁ケースがはめあわされた少なくとも１つの拘束孔６２ａを備える。【選択図】図９

Description

本明細書に記載の開示は、電池モジュール、および、その製造方法に関する。

特許文献１に示されるように、複数の単電池を備える電池ユニットが知られている。

特開２０１４−１３７２６号公報

特許文献１に記載の電池ユニットでは、電池ケースに複数の単電池の収納された組電池モジュールがベースと抑制プレートとの間に介在されている。電池ケースと抑制プレートとの間に所定のギャップが形成されている。単電池がギャップ分だけ膨れると、電池ケースが拘束プレートに当接する。

このように特許文献１に記載の電池ユニットでは、単電池の膨れを電池ケースと抑制プレートとの間のギャップ分だけ許容する構成になっている。そのために単電池（電池セル）の膨張を効果的に抑制することができなかった。

そこで本明細書に記載の開示は、電池セルの膨張の抑制された電池モジュール、および、その製造方法を提供することを目的とする。

開示の１つは、複数の電池セル（１１）と、
複数の電池セルそれぞれが個別にはめあわされた複数の収納孔（６１ａ）を備える、少なくとも１つの絶縁性の絶縁ケース（６１）と、
少なくとも１つの絶縁ケースがはめあわされた少なくとも１つの拘束孔（６２ａ）を備える、絶縁ケースよりも強度の高い拘束ケース（６２）と、を有する。

このように電池セル（１１）のはめあわされた絶縁ケース（６１）が、絶縁ケース（６１）よりも強度の高い拘束ケース（６２）にはめあわされている。非膨張状態の電池セル（１１）と絶縁ケース（６１）とが接触し、絶縁ケース（６１）と拘束ケース（６２）とが接触している。このために電池セル（１１）の膨張が、絶縁ケース（６１）と拘束ケース（６２）とによって抑制される。

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

電源システムを示すブロック図である。 電池セルを説明するための図表である。 絶縁ケースを説明するための図表である。 電池セルの収納された絶縁ケースを説明するための図表である。 拘束ケースの正面図である。 拘束ケースの側面図である。 拘束ケースの上面図である。 電池セルと絶縁ケースの収納された拘束ケースの正面図である。 電池セルと絶縁ケースの収納された拘束ケースの側面図である。 電池セルと絶縁ケースの収納された拘束ケースの上面図である。 配線ケースの正面図である。 接続端子の正面図である。 電池モジュールの正面図である。 図１３に示すＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う分解断面図である。 電池セルの絶縁ケースへの圧入を説明するための分解断面図である。 絶縁ケースの拘束ケースへの圧入を説明するための分解断面図である。 配線ケースの拘束ケースへの固定を説明するための断面図である。 拘束ケースの変形例を示す上面図である。 拘束ケースの変形例を示す上面図である。 拘束ケースの変形例を示す上面図である。

以下、実施形態を図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図１７に基づいて本実施形態に係る電池パック１００、および、それを含む電源システム２００を説明する。

＜電源システムの概要＞
電源システム２００は車両に搭載される。電源システム２００は車両に搭載された複数の車載機器と電池パック１００とによって構成されている。車載機器の１つとして蓄電池１１０がある。電池パック１００は電池モジュール１０を有している。電源システム２００はこれら蓄電池１１０と電池モジュール１０とによって２電源システムを構築している。

他の車載機器としてエンジン１４０がある。電源システム２００を搭載する車両は、所定の停止条件が満たされるとエンジン１４０を停止し、所定の始動条件が満たされるとエンジン１４０を再始動するアイドルストップ機能を有する。

図１に示すように電源システム２００は、上記した蓄電池１１０とエンジン１４０の他に、スタータモータ１２０、回転電機１３０、電気負荷１５０、上位ＥＣＵ１６０、および、ＭＧＥＣＵ１７０を有する。電気負荷１５０は第１負荷１５１と第２負荷１５２を有する。蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、第１負荷１５１それぞれは、第１ワイヤハーネス２１０を介して電池パック１００と電気的に接続されている。回転電機１３０は第２ワイヤハーネス２２０を介して電池パック１００と電気的に接続されている。第２負荷１５２は第３ワイヤハーネス２３０を介して電池パック１００と電気的に接続されている。

上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は図示しない配線を介して蓄電池１１０と電池パック１００の電池モジュール１０それぞれと電気的に接続されている。同様にして、車両に搭載された他の各種ＥＣＵも図示しない配線を介して蓄電池１１０と電池モジュール１０それぞれと電気的に接続されている。

以上に示したように電源システム２００は、蓄電池１１０と電池モジュール１０の２つを電源とする２電源システムを構築している。

＜電源システムの構成要素＞
蓄電池１１０は化学反応によって起電圧を生成する。蓄電池１１０は電池モジュール１０よりも蓄電容量が多い。蓄電池１１０は具体的には鉛蓄電池である。なお蓄電池１１０としては例えばリチウムイオン蓄電池を採用することもできる。

スタータモータ１２０はエンジン１４０を始動する。スタータモータ１２０はエンジン１４０の始動時にエンジン１４０と機械的に連結される。スタータモータ１２０の回転によってエンジン１４０のクランクシャフトが回転される。クランクシャフトの回転数が所定回転数を超えると、燃料噴射弁から燃焼室に霧状の燃料が噴射される。この際に点火プラグで火花が生成される。これにより燃料が爆発し、エンジン１４０が自律回転し始める。このエンジン１４０の動力によって車両の推進力が得られる。エンジン１４０が自律回転し始めると、スタータモータ１２０とエンジン１４０との機械的な連結が解除される。

回転電機１３０は力行と発電を行う。回転電機１３０には図示しない電力変換器が接続されている。この電力変換器が第２ワイヤハーネス２２０に電気的に接続されている。

電力変換器は蓄電池１１０と電池モジュール１０のうちの少なくとも一方から供給された直流電圧を交流電圧に変換する。この交流電圧が回転電機１３０に供給される。これにより回転電機１３０は力行する。

回転電機１３０はエンジン１４０と連結されている。回転電機１３０とエンジン１４０とは、ベルトなどを介して相互に回転エネルギーを伝達可能になっている。回転電機１３０の力行によって生じた回転エネルギーがエンジン１４０に伝達される。これによりエンジン１４０の回転が促進される。この結果、車両走行がアシストされる。上記したように電源システム２００を搭載する車両はアイドルストップ機能を有する。回転電機１３０は車両走行のアシストだけではなく、エンジン１４０の再始動時においてクランクシャフトを回転させる機能も果たす。

回転電機１３０はエンジン１４０の回転エネルギー、および、車両の車輪の回転エネルギーの少なくとも一方によって発電する機能も有する。回転電機１３０は発電によって交流電圧を生成する。この交流電圧が電力変換器によって直流電圧に変換される。この直流電圧が、電池パック１００、蓄電池１１０、および、電気負荷１５０それぞれに供給される。

エンジン１４０は燃料を燃焼駆動することで車両の推進力を生成する。上記したようにエンジン１４０の始動時においては、スタータモータ１２０によってクランクシャフトが回転される。しかしながらアイドルストップによってエンジン１４０が一度停止した後に再び始動する際には、上記の所定の始動条件が満たされる場合、回転電機１３０によってクランクシャフトが回転される。

上記したように電気負荷１５０は第１負荷１５１と第２負荷１５２を有する。第１負荷１５１には、シートヒータ、送風ファン、電動コンプレッサ、ルームライト、および、ヘッドライトなどの供給電力が一定でなくともよい車載機器が含まれる。第２負荷１５２には、電動シフトポジション、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）、ブレーキ（ＡＢＳ）、ドアロック、ナビゲーションシステム、および、オーディオなどの供給電力が一定であることが求められる車載機器が含まれる。

ここに例示した第２負荷１５２は供給電圧がリセット閾値を下回るとオン状態からオフ状態へと切り換わる性質を有する。第２負荷１５２には第１負荷１５１よりも車両走行に関連性の高い車載機器が含まれる。

なお、上記した各種車載機器が第１負荷１５１と第２負荷１５２に含まれる構成は一例に過ぎない。車載システムの変更などに応じて、各種車載機器を第１負荷１５１と第２負荷１５２に適宜振り分けることができる。例えば第１負荷１５１にＥＰＳやＡＢＳが含まれる構成を採用することができる。

上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は車両に搭載された各種ＥＣＵのうちの１つである。これら各種ＥＣＵはバス配線１６１を介して互いに電気的に接続され、車載ネットワークを構築している。各種ＥＣＵが協調制御することで、エンジン１４０の燃焼および回転電機１３０の力行や発電などが制御される。上位ＥＣＵ１６０は電池パック１００を制御する。ＭＧＥＣＵ１７０は回転電機１３０を制御する。

また図示しないが、電源システム２００は、上記した各車載機器の他に、各種電圧や電流などの物理量、および、アクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報を測定するためのセンサを有している。これら各種センサの検出した検出信号は、各種ＥＣＵに入力される。なお、ＥＣＵはelectronic control unitの略である。

＜電池パックの概要＞
図１に示すように電池パック１００は、電池モジュール１０、回路基板２０、スイッチ３０、センサ部４０、および、給電バスバ５０を有する。また電池パック１００は図示しないバスバケースとパックケースを有する。

バスバケースは絶縁性の樹脂材料から成る。バスバケースは給電バスバ５０を収納する機能を果たしている。給電バスバ５０とバスバケースとによってバスバモジュールが構成されている。

パックケースは筐体とカバーを有する。筐体とカバーとによって収納空間が構成されている。この収納空間に、電池モジュール１０、回路基板２０、スイッチ３０、センサ部４０、および、バスバモジュールそれぞれが収納されている。

電池モジュール１０は蓄電池１１０よりも体格が小さく、重量も軽くなっている。電池モジュール１０は蓄電池１１０よりもエネルギー密度が高い性質を有する。

回路基板２０は配線基板２１とＢＭＵ２２を有する。配線基板２１にはスイッチ３０の一部とＢＭＵ２２が搭載されている。そして配線基板２１にはスイッチ３０の残りと電池モジュール１０とが給電バスバ５０を介して電気的に接続されている。これにより電池パック１００の電気回路が構成されている。この電気回路にセンサ部４０が絶縁電線や金属端子などを介して電気的に接続されている。

電池パック１００の電気回路は図１において二重丸で示す外部接続端子と電気的に接続されている。この外部接続端子としては、第１外部接続端子１１０ａ、第２外部接続端子１１０ｂ、第３外部接続端子１１０ｃ、および、第４外部接続端子１１０ｄがある。

第１外部接続端子１１０ａは第１ワイヤハーネス２１０を介して蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、第１負荷１５１それぞれと電気的に接続されている。第２外部接続端子１１０ｂは第２ワイヤハーネス２２０を介して回転電機１３０と電気的に接続されている。第３外部接続端子１１０ｃは後述のボルトなどを介して車両のボディと機械的および電気的に接続されている。第４外部接続端子１１０ｄは第３ワイヤハーネス２３０を介して第２負荷１５２と電気的に接続されている。

第１ワイヤハーネス２１０〜第３ワイヤハーネス２３０それぞれは孔の形成された金属端子を有する。これら第１ワイヤハーネス２１０〜第３ワイヤハーネス２３０は車両内で這いまわされている。

第１外部接続端子１１０ａ、第２外部接続端子１１０ｂ、および、第４外部接続端子１１０ｄそれぞれはバスバケースの一部を共有している。図示しないが、樹脂製のバスバケースの端子台に接続ボルトが埋設されている。この接続ボルトの軸部にナットが締結される。第１外部接続端子１１０ａ、第２外部接続端子１１０ｂ、および、第４外部接続端子１１０ｄそれぞれは、端子台における接続ボルトを埋設する部位、接続ボルト、および、ナットをバスバケースと共有している。

接続ボルトの頭部側が端子台内に埋没されている。接続ボルトの軸部が端子台から突出している。この接続ボルトの軸部に給電バスバ５０の貫通孔が通される。そしてナットが接続ボルトの軸部に締結される。これにより端子台に給電バスバ５０が固定される。バスバモジュールが構成される。バスバモジュールは図示しないボルトによって筐体に固定される。

次いで、接続ボルトの軸部にワイヤハーネスの金属端子の孔が通される。そして図示しないナットが接続ボルトの軸部の先端側に締結される。これによりワイヤハーネスの金属端子が接続ボルトの軸部に機械的に接続される。それとともに金属端子が給電バスバ５０と電気的に接続される。

第３外部接続端子１１０ｃは筐体に形成されたボルト孔である。第３外部接続端子１１０ｃはボルト、若しくは、ワイヤハーネスを介して車両のボディと接続される。これにより筐体はグランド電位になっている。電池パック１００はボディアースされている。

＜電池パックの構成要素＞
次に、電池パック１００の構成要素を個別に説明する。

電池モジュール１０は複数の直列接続された電池セル１１を有する。電池セル１１は具体的にはリチウムイオン蓄電池である。リチウムイオン蓄電池は化学反応によって起電圧を生成する。なお電池セル１１としては、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などの二次電池を採用することができる。

上記したように回路基板２０は配線基板２１とＢＭＵ２２を有する。配線基板２１は絶縁基板に導電材料からなる配線パターンの形成されたプリント基板である。配線基板２１はボルトなどを介して筐体に固定されている。絶縁基板の表面および内部の少なくとも一方に、配線パターンとして第１給電線２３、第２給電線２４、第３給電線２５、および、第４給電線２６が形成されている。

配線基板２１には配線パターンと電気的に接続される端子が形成されている。この端子としては、第１内部端子２８ａ、第２内部端子２８ｂ、第３内部端子２８ｃ、および、第４内部端子２８ｄがある。これら配線パターンと内部端子それぞれの電気的な接続の説明は、後の電池パック１００の回路構成の説明の際に行う。

スイッチ３０は、第１スイッチ３１、第２スイッチ３２、第３スイッチ３３、第４スイッチ３４、第５スイッチ３５、および、第６スイッチ３６を有する。第１スイッチ３１と第２スイッチ３２は筐体に搭載される。第３スイッチ３３〜第６スイッチ３６それぞれは配線基板２１に搭載される。

第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは半導体スイッチを有する。この半導体スイッチは具体的にはＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。したがって第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれはハイレベルの制御信号の入力によって閉状態になる。第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれはローレベルの制御信号の入力によって開状態になる。

第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４の有する半導体スイッチとしてはＩＧＢＴなどを採用することもできる。この場合、ＩＧＢＴにはダイオードが並列接続される。

第５スイッチ３５と第６スイッチ３６はメカニカルリレーである。詳しく言えば第５スイッチ３５と第６スイッチ３６はノーマリクローズ式の電磁リレーである。したがって第５スイッチ３５と第６スイッチ３６はハイレベルの制御信号の入力によって開状態になる。第５スイッチ３５と第６スイッチ３６はローレベルの制御信号の入力によって閉状態になる。換言すれば、第５スイッチ３５と第６スイッチ３６はハイレベルの制御信号の入力が途絶えると閉状態になる。

第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは、直列接続された２つのＭＯＳＦＥＴを備える開閉部を少なくとも１つ有する。これら２つのＭＯＳＦＥＴはソース電極同士が連結されている。２つのＭＯＳＦＥＴのゲート電極は電気的に独立している。ＭＯＳＦＥＴは寄生ダイオードを有する。２つのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードは互いにアノード電極同士が連結されている。上記のゲート電極は回路基板２０と電気的に接続される。

第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４はそれぞれ複数の開閉部を有する。複数の開閉部は並列接続されている。そして第３スイッチ３３と第４スイッチ３４では複数の開閉部の有する直列接続された２つのＭＯＳＦＥＴのソース電極同士が互いに接続されている。

本実施形態では第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは開閉部を２つ有する。これら開閉部の数や並列接続および直列接続などの接続形態は電流量や冗長性などに応じて適宜定められる。

開閉部の備える２つのＭＯＳＦＥＴは樹脂部によって被覆されている。樹脂部は直方体形状を成している。

上記したように電気回路にセンサ部４０が電気的に接続されている。センサ部４０は電池モジュール１０とスイッチ３０それぞれの状態を検出するセンサ素子を有する。センサ部４０はセンサ素子として、温度センサ、電流センサ、および、電圧センサを有する。

センサ部４０は電池モジュール１０の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部４０はそれを電池モジュール１０の状態信号としてＢＭＵ２２に出力する。またセンサ部４０はスイッチ３０の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部４０はそれをスイッチ３０の状態信号としてＢＭＵ２２に出力する。

なおスイッチ３０の温度を検出する温度センサは、直列接続された２つのＭＯＳＦＥＴとともに上記の樹脂部によって被覆保護される検温ダイオードである。スイッチ３０の電流を検出する電流センサは、直列接続された２つのＭＯＳＦＥＴの間に設けられたシャント抵抗である。

センサ部４０は上記の各種センサの他に水没センサを有する。この水没センサは２つの対向電極を有する。２つの対向電極の間に水があると、２つの対向電極が通電する。それによって２つの対向電極間の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化が状態信号としてＢＭＵ２２に入力される。ＢＭＵ２２は抵抗値の変化が所定時間継続されるか否かに基づいて、電池パック１００の水没を検出する。

ＢＭＵ２２はセンサ部４０の状態信号、および、上位ＥＣＵ１６０からの指令信号の少なくとも一方に基づいてスイッチ３０を制御する。ＢＭＵはbattery management unitの略である。

上記したように第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは複数の半導体スイッチを有する。例えば第１スイッチ３１の開閉を制御する場合、ＢＭＵ２２は第１スイッチ３１の有する全ての半導体スイッチを同時に閉状態、若しくは、同時に開状態に制御する。例えばＢＭＵ２２は、第１スイッチ３１の有する全ての半導体スイッチの制御電極（ゲート電極）にハイレベルの制御信号、若しくは、ローレベルの制御信号を同時に出力する。

なおＢＭＵ２２は、半導体スイッチを閉状態にする期間において、ハイレベルの制御信号を間断的に出力することで半導体スイッチの閉時間を調整してもよい。簡単に言えば、ＢＭＵ２２は半導体スイッチをパルス幅制御してもよい。

ＢＭＵ２２はセンサ部４０の状態信号に基づいて電池モジュール１０の充電状態（ＳＯＣ）やスイッチ３０の異常を判定する。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＢＭＵ２２はこれらＳＯＣや異常を判定した信号（判定情報）を上位ＥＣＵ１６０に出力する。

上位ＥＣＵ１６０はＢＭＵ２２から入力された判定情報、および、他の各種ＥＣＵから入力された車両情報に基づいてスイッチ３０の制御を決定する。そして上位ＥＣＵ１６０はその決定したスイッチ３０の制御を含む指令信号をＢＭＵ２２に出力する。

ＢＭＵ２２は上位ＥＣＵ１６０からの指令信号に基づいてスイッチ３０を制御する。ただしＢＭＵ２２は、水没センサの状態信号により電池パック１００が水没したと判断した場合、スイッチ３０への制御信号の出力の停止を独断で実行する。これにより電池モジュール１０の電気的な接続が遮断される。

またＢＭＵ２２は、上記の検温ダイオードで検出された温度がスイッチ３０の動作保証温度程度まで上昇したと判断すると、スイッチ３０の駆動を制限する。同様にしてＢＭＵ２２は、シャント抵抗で検出された電流がスイッチ３０の動作保証電流程度まで上昇したと判断すると、スイッチ３０の駆動を制限する。例えばスイッチ３０の半導体スイッチをパルス幅制御していた場合、ＢＭＵ２２はそのオンデューティ比を低める。これにより半導体スイッチの通電時間が短くなる。この結果、半導体スイッチの発熱が抑制される。

給電バスバ５０はアルミニウムや銅などの導電材料から成る。給電バスバ５０は例えば以下に列挙する方法で製造することができる。給電バスバ５０は１枚の平板を屈曲加工することで製造することができる。給電バスバ５０は複数の平板が一体的に連結されることで製造することができる。給電バスバ５０は複数の平板を溶接することで製造することができる。給電バスバ５０は鋳型に溶融状態の導電材料を流し込むことで製造することができる。給電バスバ５０の製造方法としては特に限定されない。さらに言えば、給電バスバ５０としては、例えば絶縁電線を採用することもできる。

電池パック１００は給電バスバ５０として、第１給電バスバ５１、第２給電バスバ５２、第３給電バスバ５３、および、第４給電バスバ５４を有する。これら複数の給電バスバによって電池モジュール１０、回路基板２０、第１スイッチ３１、第２スイッチ３２、および、外部接続端子それぞれが電気的に接続されている。図１ではこれら４つの給電バスバそれぞれを配線基板２１の給電線よりも太くして図示している。

上記したように電池パック１００はパックケースを有する。パックケースの有する筐体はアルミダイカストで製造することができる。また筐体は鉄やステンレスをプレス加工することによっても製造することができる。筐体は配線基板２１よりも伝熱性能が高くなっている。そのために筐体は配線基板２１よりも放熱性が高くなっている。

筐体は、底壁と、底壁の底面から環状に起立した側壁と、を有する。環状の側壁によって開口部が構成されている。この開口部がカバーによって覆われる。これにより収納空間が構成される。カバーは樹脂製若しくは金属製である。

なお筐体の底壁にはカバー側に局所的に突起した放熱部が形成されている。放熱部の有する平坦な放熱面に第１スイッチ３１と第２スイッチ３２それぞれが放熱シートを介して設けられる。これらスイッチと放熱部との間で放熱シートが挟持される態様で、スイッチが放熱部にボルト止めされる。

また筐体の底壁にはカバー側に局所的に突起した複数のリブが形成されている。これら複数のリブそれぞれは円柱形状を成している。リブの先端面にボルト孔が開口している。このボルト孔にねじ溝が形成されている。これらリブに後述のモジュールケース６０が固定される。

本実施形態のパックケース（電池パック１００）は車両の座席下方に設けられる。しかしながら電池パック１００の配置としてはこれに限定されない。電池パック１００は、例えば後部座席とトランクルームとの間の空間、および、運転席と助手席との間の空間などに配置することもできる。

＜電池パックの回路構成＞
次に、電池パック１００の回路構成を説明する。なおこの回路には、図１に示すプリチャージ抵抗５８も接続される。プリチャージ抵抗５８は配線基板２１に搭載されている。

以下に示す各給電バスバと各スイッチとの接続はＴＩＧ溶接によって行われる。各給電バスバと回路基板２０との接続はろう接によって行われる。なお、各給電バスバと各スイッチとはレーザ溶接によって接続してもよい。

図１に示すように第１外部接続端子１１０ａと第１スイッチ３１の一端とが第１給電バスバ５１を介して電気的に接続されている。第１給電バスバ５１から一部が分岐している。この第１給電バスバ５１の分岐部位５５が配線基板２１の第１内部端子２８ａと電気的に接続されている。

第１スイッチ３１の他端と第２外部接続端子１１０ｂとが第２給電バスバ５２を介して電気的に接続されている。第２給電バスバ５２から一部が分岐している。この第２給電バスバ５２の分岐部位５６ａが第２スイッチ３２の一端と電気的に接続されている。また分岐部位５６ｂが第４内部端子２８ｄに接続されている。

第２スイッチ３２の他端と電池モジュール１０の正極とが第３給電バスバ５３を介して電気的に接続されている。第３給電バスバ５３から一部が分岐している。この第３給電バスバ５３の分岐部位５７が配線基板２１の第２内部端子２８ｂと電気的に接続されている。電池モジュール１０の負極は第３外部接続端子１１０ｃと電気的に接続されている。具体的に言えば後述の接地端子８５がヒューズを介して第３外部接続端子１１０ｃにボルト止めされている。

配線基板２１の第２内部端子２８ｂと第１内部端子２８ａとが第１給電線２３を介して電気的に接続されている。この第１給電線２３に、第２内部端子２８ｂから第１内部端子２８ａに向かって順に第３スイッチ３３と第４スイッチ３４が直列接続されている。

配線基板２１の第３内部端子２８ｃは、第１給電線２３における第１内部端子２８ａと第４スイッチ３４との間の中点と第２給電線２４を介して電気的に接続されている。そして第３内部端子２８ｃは第４給電バスバ５４を介して第４外部接続端子１１０ｄと電気的に接続されている。

第２給電線２４に第５スイッチ３５が設けられている。そして第２給電線２４における第３内部端子２８ｃと第５スイッチ３５との間の中点が、第１給電線２３における第４スイッチ３４と第３スイッチ３３との間の中点に連結されている。

第３給電線２５の一端が第１給電線２３における第１内部端子２８ａと第４スイッチ３４との間の中点に接続されている。第３給電線２５の他端が第２給電線２４における第１給電線２３との接続点と第５スイッチ３５との間に接続されている。この第３給電線２５に第６スイッチ３６が設けられている。

第４給電線２６の一端が第１給電線２３における第１内部端子２８ａと第４スイッチ３４との間の中点に接続されている。第４給電線２６の他端が第４内部端子２８ｄに接続されている。この第４給電線２６にプリチャージ抵抗５８が設けられている。

以上により、第１スイッチ３１、第２スイッチ３２、第３スイッチ３３、および、第４スイッチ３４が順に環状に接続されている。第１スイッチ３１と第２スイッチ３２との間の中点が第２外部接続端子１１０ｂに接続されている。第２スイッチ３２と第３スイッチ３３との間の中点が電池モジュール１０に接続されている。第３スイッチ３３と第４スイッチ３４との間の中点が第４外部接続端子１１０ｄに接続されている。第４スイッチ３４と第１スイッチ３１との間の中点が第１外部接続端子１１０ａに接続されている。

また、第１外部接続端子１１０ａと第４外部接続端子１１０ｄとが第５スイッチ３５を介して接続されている。第４スイッチ３４と第３スイッチ３３との間の中点が第５スイッチ３５を介して第１外部接続端子１１０ａに接続されている。同様にして、第１外部接続端子１１０ａと第４外部接続端子１１０ｄとが第６スイッチ３６を介して接続されている。第４スイッチ３４と第３スイッチ３３との間の中点が第６スイッチ３６を介して第１外部接続端子１１０ａに接続されている。

以上に示した電気的な接続構成により、第１スイッチ３１を開閉制御することで第１外部接続端子１１０ａと第２外部接続端子１１０ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第１スイッチ３１を開閉制御することで蓄電池１１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。

第２スイッチ３２を開閉制御することで第２外部接続端子１１０ｂと電池モジュール１０との電気的な接続が制御される。換言すれば、第２スイッチ３２を開閉制御することで回転電機１３０と電池モジュール１０との電気的な接続が制御される。

第３スイッチ３３を開閉制御することで第２内部端子２８ｂと第３内部端子２８ｃとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第３スイッチ３３を開閉制御することで電池モジュール１０と第２負荷１５２との電気的な接続が制御される。

第４スイッチ３４を開閉制御することで第１内部端子２８ａと第３内部端子２８ｃとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第４スイッチ３４を開閉制御することで蓄電池１１０と第２負荷１５２との電気的な接続が制御される。

第５スイッチ３５および第６スイッチ３６のうちの少なくとも一方を開閉制御することで第３内部端子２８ｃと第１内部端子２８ａとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第５スイッチ３５および第６スイッチ３６のうちの少なくとも一方を開閉制御することで蓄電池１１０と第２負荷１５２との電気的な接続が制御される。

なお、第１外部接続端子１１０ａと第２外部接続端子１１０ｂはプリチャージ抵抗５８を介して電気的に接続されている。上記したように第２外部接続端子１１０ｂに第２ワイヤハーネス２２０が接続されている。そしてこの第２ワイヤハーネス２２０に図示しない電力変換器が接続されている。

電力変換器は大容量の平滑コンデンサを備えている。平滑コンデンサは電荷が充電された状態で使用される。この平滑コンデンサの電荷の充電は、蓄電池１１０からの電力供給によって行われる。

第１ワイヤハーネス２１０〜第３ワイヤハーネス２３０が電池パック１００に接続される。これによりプリチャージ抵抗５８を介して蓄電池１１０から平滑コンデンサに電荷が供給される。このようにプリチャージ抵抗５８を介して平滑コンデンサに電力供給することで、蓄電池１１０から平滑コンデンサに流れる電流量が急激に増大することが抑制される。

＜電池モジュールの構成要素＞
次に、電池モジュール１０を詳説する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向と示す。ｚ方向が所定方向に相当する。

上記したように電池モジュール１０は複数の電池セル１１を有する。電池セル１１は発電要素と、この発電要素を収納する金属ケースと、を有する。

発電要素はプラス電極、セパレータ、マイナス電極、および、電解液を有する。プラス電極とマイナス電極とがセパレータを介して積層されている。これら３層が電解液で濡れている。セパレータは電子を通すが分子を通さない性質を有する。セパレータを介してプラス電極とマイナス電極との間で電子（電流）が流れる構成になっている。

発電要素は酸化還元反応によって充放電する。そして発電要素はこの酸化還元反応によって水素などのガスを発生する。また電解液は経年劣化によってガスを発生する。これらガスがセパレータに含まれると、プラス電極とマイナス電極との間の抵抗が増大する。これにより電池セル１１の出力が低下する。これを避けるためには、電池セル１１に圧力を付与して、電解液の経年劣化に起因するガスの発生を抑制する必要がある。またガスがセパレータに溜まることを抑制する必要がある。このような電池セル１１への圧力印加が、後述のモジュールケース６０によって成される。

発電要素を収納する金属ケース（電池セル１１）は直方体形状を成している。そのために電池セル１１は６面を有する。図２に示すように電池セル１１はｚ方向に面する第１主面１１ａと第２主面１１ｂを有する。電池セル１１はｘ方向に面する第１側面１１ｃと第２側面１１ｄを有する。電池セル１１はｙ方向に面する上端面１１ｅと下端面１１ｆを有する。これら６面のうち第１主面１１ａと第２主面１１ｂは他の４面よりも面積が大きくなっている。そして電池セル１１は第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間の長さ（厚さ）の薄い扁平形状を成している。第１側面１１ｃ、第２側面１１ｄ、上端面１１ｅ、および、下端面１１ｆが連結面に相当する。図２の（ａ）欄は電池セルの正面、（ｂ）欄は電池セルの側面、（ｃ）欄は電池セルの上面を示している。

上記したように発電要素はガスを発生する。これにより電池セル１１は膨張する。電池セル１１は最も面積の大きい第１主面１１ａと第２主面１１ｂとが互いにｚ方向で互いに離間する態様で膨張する。電池セル１１は第１主面１１ａの中心点ＣＰを頂点とする態様で凸形状に膨張する。また電池セル１１は第２主面１１ｂの中心点ＣＰを頂点とする態様で凸形状に膨張する。図面ではこの中心点ＣＰをバツ印で示している。

電池セル１１の上端面１１ｅには電極端子としての正極端子１１ｇと負極端子１１ｈが形成されている。正極端子１１ｇと負極端子１１ｈは直方体形状を成している。正極端子１１ｇと負極端子１１ｈは電池セル１１から離れるように上端面１１ｅからｙ方向に沿って突起している。

正極端子１１ｇと負極端子１１ｈはｘ方向に離間して並んでいる。正極端子１１ｇは第１側面１１ｃ側に位置している。負極端子１１ｈは第２側面１１ｄ側に位置している。

図８に示すように本実施形態の電池モジュール１０は４つの電池セル１１を有する。これら４つの電池セル１１のうちの２つがｚ方向に積層配置されて第１電池スタックを構成している。そして残り２つの電池セル１１がｚ方向に積層配置されて第２電池スタックを構成している。これら２つの電池スタックはｘ方向に並んでいる。

＜モジュールケース＞
電池モジュール１０は複数の電池セル１１の他に、これら複数の電池セル１１を収納するモジュールケース６０を有する。モジュールケース６０によって４つの電池セル１１の配置が保持されるとともに、その膨張が抑制されている。またモジュールケース６０によって４つの電池セル１１が直列接続されている。

モジュールケース６０は、絶縁ケース６１、拘束ケース６２、配線ケース６３、および、接続端子６４を有する。絶縁ケース６１に電池セル１１が収納される。この絶縁ケース６１が拘束ケース６２に収納される。拘束ケース６２に配線ケース６３が連結される。そして複数の電池セル１１は配線ケース６３に設けられた接続端子６４を介して電気的に直列接続される。

＜絶縁ケース＞
絶縁ケース６１は絶縁性の樹脂材料からなる。絶縁ケース６１は１つの電池スタックに含まれる複数の電池セル１１を絶縁しつつ、これらの配置を保持する機能を果たす。上記したように本実施形態では２つの電池スタックが構成されている。そのためにモジュールケース６０は２つの絶縁ケース６１を有する。

図３に示すように絶縁ケース６１はｙ方向に開口する箱形状を成している。絶縁ケース６１はｙ方向に面する底壁６５、底壁６５の内底面６５ａからｙ方向に起立した側壁６６を有する。側壁６６は内底面６５ａを囲む態様で環状に起立している。底壁６５には内底面６５ａとその裏側の外底面６５ｂとをｙ方向に貫通する連通窓６５ｃが形成されている。図３の（ａ）欄は絶縁ケースの正面、（ｂ）欄は絶縁ケースの側面、（ｃ）欄は絶縁ケースの上面を示している。

また絶縁ケース６１は、環状の側壁６６によって囲まれた領域をｚ方向で２つに分ける介在壁６７を有する。この介在壁６７によって、側壁６６によって囲まれた領域は２つの電池セル１１を個別に収納する空間に分けられている。以下においてはこの２つの空間それぞれを収納孔６１ａと示す。

これら２つの収納孔６１ａそれぞれはｙ方向に開口している。そして収納孔６１ａのｚ方向の内径は、側壁６６の内側面６６ａと介在壁６７の介在面６７ａとの間のｚ方向の離間距離になっている。この収納孔６１ａのｚ方向の内径は、電池セル１１のｚ方向の厚さ以下になっている。より詳しく言えば、収納孔６１ａに対して電池セル１１が摺動可能な程度に、収納孔６１ａの開口側と中央側それぞれの内径は電池セル１１のｚ方向の厚さよりも若干長くなっている。しかしながら収納孔６１ａの底壁６５側の内径は電池セル１１のｚ方向の厚さ以下になっている。

図４に示すように、この収納孔６１ａの開口からその中側へと電池セル１１が圧入される。各電池セル１１は、下端面１１ｆが内底面６５ａと接触するまで収納孔６１ａに圧入される。この圧入により電池セル１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂそれぞれが側壁６６の内側面６６ａと介在壁６７の介在面６７ａそれぞれと接触している。電池セル１１が絶縁ケース６１にはめあわされている。図４の（ａ）欄は電池セルの収納された絶縁ケースの正面、（ｂ）欄は電池セルの収納された絶縁ケースの側面、（ｃ）欄は電池セルの収納された絶縁ケースの上面を示している。

このように絶縁ケース６１に電池セル１１がはめあわされた状態で、図４の（ｃ）欄に示すように電池セル１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂそれぞれの中心点ＣＰが内側面６６ａと介在面６７ａそれぞれとｚ方向で対向している。また図４の（ｂ）欄に示すように各電池セル１１の正極端子１１ｇと負極端子１１ｈが収納孔６１ａの外に飛び出している。電池セル１１の第１主面１１ａ、第２主面１１ｂ、第１側面１１ｃ、および、第２側面１１ｄそれぞれの上端面１１ｅ側も収納孔６１ａの外に飛び出している。

なお、電池セル１１の製造工程の１つに、金属ケースに電解液を注入する工程がある。この注入工程は減圧室で行われる。また金属ケースの外形は直方体形状を成している。そのために金属ケースの剛性は、端側よりも中央側の方が低くなっている。したがって製造されたての電池セル１１の中央側は多少凹んでいる。この電池セル１１の中央側の凹みは、電池セル１１の経年劣化や使用によるガスの発生によって解消される。ガスの発生がさらに進むと、電池セル１１の中央側は凸形状に変化する。このように電池セル１１の中央側は端側に比べて変形しやすくなっている。

この電池セル１１の中央側の変形を効果的に抑制するために、絶縁ケース６１における電池セル１１の主面の中央側とｚ方向で対向配置される部位は、電池セル１１の主面の端側とｚ方向で対向配置される部位と比べてｚ方向の厚みが局所的に増している。

＜拘束ケース＞
拘束ケース６２は絶縁ケース６１よりも強度の高い金属材料からなる。拘束ケース６２に複数の絶縁ケース６１が収納される。これにより複数の絶縁ケース６１それぞれに収納された複数の電池セル１１の配置が保持される。それとともに複数の電池セル１１それぞれの膨張が抑制される。

図５〜図７に示すように拘束ケース６２はｙ方向に開口する箱形状を成している。拘束ケース６２はｙ方向に面する支持壁７１、支持壁７１の内支持面７１ａからｙ方向に起立した周壁７２を有する。支持壁７１は内支持面７１ａを囲む態様で環状に起立している。支持壁７１には内支持面７１ａとその裏側の外支持面７１ｂとをｙ方向に貫通する連通窓７１ｃが形成されている。

周壁７２はｚ方向に並ぶ上壁７３と下壁７４、および、ｘ方向に並ぶ左壁７５と右壁７６を有する。ｙ方向まわりの周方向で、上壁７３、右壁７６、下壁７４、および、左壁７５が順に連結されて環状を成している。

また拘束ケース６２は環状の周壁７２によって囲まれた領域をｘ方向で２つに分ける区画壁７７を有する。区画壁７７は上壁７３と下壁７４それぞれに一体的に連結されている。この区画壁７７によって、拘束ケース６２の周壁７２によって囲まれた領域は、２つの絶縁ケース６１を個別に収納する空間に分けられている。以下においてはこの２つの空間それぞれを拘束孔６２ａと示す。

２つの拘束孔６２ａのうちの一方は、上壁７３の一部、区画壁７７、下壁７４の一部、および、左壁７５が一体的に環状に連結されることで構成されている。２つの拘束孔６２ａのうちの他方は、上壁７３の残りの一部、区画壁７７、下壁７４の残りの一部、および、右壁７６が一体的に環状に連結されることで構成されている。上壁７３と下壁７４が拘束壁に相当する。左壁７５、右壁７６、および、区画壁７７が連結壁に相当する。

これら２つの拘束孔６２ａそれぞれはｙ方向に開口している。そして拘束孔６２ａのｚ方向の内径は、上壁７３と下壁７４それぞれの内周面７２ａ間のｚ方向の離間距離になっている。この拘束孔６２ａのｚ方向の内径は、絶縁ケース６１のｚ方向の外径以下に成っている。なお絶縁ケース６１の外径は、側壁６６におけるｚ方向で離間して並ぶ部位それぞれの内側面６６ａの裏側の外側面６６ｂ間のｚ方向の離間距離に相当する。

図８〜図１０に示すように、この拘束孔６２ａの開口からその中側へと電池セル１１の収納された絶縁ケース６１が圧入される。各絶縁ケース６１は、外底面６５ｂが内支持面７１ａと接触するまで拘束孔６２ａに圧入される。これにより絶縁ケース６１の側壁６６の外側面６６ｂが周壁７２の内周面７２ａと全面的に接触している。電池セル１１の収納された絶縁ケース６１が拘束ケース６２にはめあわされている。なお図８および図１０では、表記が煩雑となることを避けるために、２つの絶縁ケース６１のうちの一方のみに符号を付与している。また２つの絶縁ケース６１のうちの一方に収納された電池セル１１のみに符号を付与している。

このように拘束ケース６２に電池セル１１の収納された絶縁ケース６１がはめあわされた状態で、図８に示すように第１電池スタックと第２電池スタックそれぞれに含まれる２つの電池セル１１それぞれの第２主面１１ｂがｚ方向で互いに対向する態様で並んでいる。これにより正極端子１１ｇと負極端子１１ｈがｚ方向で交互に並んでいる。

それとともに、２つの電池スタックのうちの一方に含まれる電池セル１１の第１側面１１ｃと他方に含まれる電池セル１１の第２側面１１ｄとがｘ方向で互いに対向する態様で並んでいる。これにより２つの電池スタックのうちの一方に含まれる電池セル１１の正極端子１１ｇと他方に含まれる電池セル１１の負極端子１１ｈとがｘ方向で並んでいる。

また、図１０に示すように電池セル１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂそれぞれの中心点ＣＰが上壁７３および下壁７４それぞれとｚ方向で並んでいる。図９に示すように各電池セル１１の第１主面１１ａ、第２主面１１ｂ、第１側面１１ｃ、および、第２側面１１ｄそれぞれの上端面１１ｅ側が拘束孔６２ａの外に飛び出している。なお絶縁ケース６１の一部が拘束孔６２ａの外に飛び出していても、飛び出していなくともよい。なお図９では表記が煩雑となることを避けるために後述の突起部７９の記載を省略している。

上記したように電池セル１１の中央側は端側に比べて変形しやすくなっている。この電池セル１１の中央側の変形を効果的に抑制するために、拘束ケース６２における電池セル１１の主面の中央側とｚ方向で対向配置される部位は、電池セル１１の主面の端側とｚ方向で対向配置される部位と比べてｚ方向の厚みが局所的に増している。

＜切欠き＞
図７に示すように上壁７３には複数の切欠き７２ｃが形成されている。この切欠き７２ｃは上壁７３の内周面７２ａとその裏側の外周面７２ｂとをｚ方向に貫通している。切欠き７２ｃはｚ方向に面する平面において矩形を成している。内周面７２ａが内壁面に相当する。外周面７２ｂが外壁面に相当する。

本実施形態では上壁７３に計２４個の切欠き７２ｃが形成されている。これら２４個の切欠き７２ｃはｘ方向を行方向、ｙ方向を列方向として行列配置されている。より詳しく言えば、上壁７３における２つの拘束孔６２ａのうちの一方の一部を区画する部位に、１２個の切欠き７２ｃが３行４列に行列配置されている。上壁７３における２つの拘束孔６２ａのうちの他方の一部を区画する部位に、残り１２個の切欠き７２ｃが３行４列に行列配置されている。上壁７３における複数の切欠き７２ｃの配置が均等になっている。切欠き７２ｃが開口孔に相当する。

図７に示すように、複数の切欠き７２ｃの行列配置のために上壁７３における各行の切欠き７２ｃの間に位置する部位はｘ方向に延びた梁形状を成している。このｘ方向に延びる梁形状の部位の一端は区画壁７７に連結されている。他端は左壁７５若しくは右壁７６に連結されている。これにより上壁７３におけるｘ方向に延びる梁形状の部位は両持ち梁形状を成している。上壁７３にはこのｘ方向に延びる両持ち梁形状の部位が計４個形成されている。

同様にして、上壁７３における各列の切欠き７２ｃの間に位置する部位はｙ方向に延びた梁形状を成している。このｙ方向に延びる梁形状の部位の一端は支持壁７１に連結されている。他端は上壁７３の先端に連結されている。これにより上壁７３におけるｙ方向に延びる梁形状の部位は両持ち梁形状を成している。上壁７３にはこのｙ方向に延びる両持ち梁形状の部位が計６個形成されている。

図１０に明示するように、電池セル１１の収納された絶縁ケース６１が拘束ケース６２にはめあわされた状態で、電池セル１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂそれぞれの中心点ＣＰが上壁７３における切欠き７２ｃの非形成部位とｚ方向で並んでいる。より詳しく言えば、第１主面１１ａと第２主面１１ｂそれぞれの中心点ＣＰが上壁７３におけるｘ方向に延びる両持ち梁形状の部位とｚ方向で並んでいる。それとともに、電池セル１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂそれぞれの中心点ＣＰが上壁７３におけるｙ方向に延びる両持ち梁形状の部位とｚ方向で並んでいる。そのため、電池セル１１の主面の中心点ＣＰが上壁７３におけるｘ方向に延びる両持ち梁形状の部位とｙ方向に延びる両持ち梁形状の部位の交差する領域とｚ方向で並んでいる。

なお、下壁７４にも上壁７３と同等の切欠き７２ｃが形成されている。そのために下壁７４にも両持ち梁形状の部位が複数形成されている。拘束ケース６２に電池セル１１の収納された絶縁ケース６１がはめあわされた状態で、電池セル１１の中心点ＣＰが下壁７４における切欠き７２ｃの非形成部位とｚ方向で並んでいる。電池セル１１の中心点ＣＰが下壁７４における両持ち梁形状の部位とｚ方向で並んでいる。そのため、電池セル１１の主面の中心点ＣＰが下壁７４におけるｘ方向に延びる両持ち梁形状の部位とｙ方向に延びる両持ち梁形状の部位の交差する領域とｚ方向で並んでいる。

＜ねじ孔＞
なお図５に示すように拘束ケース６２は、上記した支持壁７１と周壁７２の他に、周壁７２の先端からｘ方向とｚ方向とによって規定される平面に沿って拘束ケース６２の中心から外に離れる方向に延びる第１フランジ部７８を有する。第１フランジ部７８は周壁７２の上壁７３、右壁７６、下壁７４、および、左壁７５それぞれに形成されて環状を成している。第１フランジ部７８における左壁７５と右壁７６それぞれに形成された部位には、ｙ方向に沿う複数の第１ねじ孔６２ｂが形成されている。これら複数の第１ねじ孔６２ｂは、後述するように拘束ケース６２と配線ケース６３とのボルト止めに利用される。

また図６および図７に示すように拘束ケース６２の左壁７５と右壁７６それぞれには、拘束孔６２ａから離間する態様でｘ方向に突起した２つの突起部７９が形成されている。これら２つの突起部７９はｙ方向に離間して並んでいる。左壁７５に形成された突起部７９と右壁７６に形成された突起部７９はｘ方向に離間して並んでいる。そしてこれら４つの突起部７９それぞれには、ｚ方向に開口するボルト孔７９ａが形成されている。

さらに図７に示すように区画壁７７には、ｚ方向に開口する１つのボルト孔７９ａが形成されている。

これら拘束ケース６２に形成された５つのボルト孔７９ａそれぞれに、上記した筐体のリブが通される。拘束ケース６２のボルト孔７９ａとリブのボルト孔とにボルトの軸部が通される。ボルトの軸部の先端がリブのボルト孔に締結される。これにより拘束ケース６２（モジュールケース６０）が筐体に固定される。

＜配線ケース＞
配線ケース６３は絶縁性の樹脂材料からなる。図１１に示すように配線ケース６３はｘ方向に延びた形状を成している。配線ケース６３の電池セル１１との対向部位はｙ方向において電池セル１１から離れる方向に凹んでいる。これにより配線ケース６３はｙ方向に開口する箱形状を成している。

具体的には、配線ケース６３は蓋壁８０と環状壁８１を有する。蓋壁８０はｙ方向の厚さの薄い扁平形状を成している。蓋壁８０はｙ方向において電池セル１１と対向配置される。環状壁８１は蓋壁８０における電池セル１１側の内蓋面８０ａからｙ方向に起立している。環状壁８１は内蓋面８０ａを囲む態様で環状に起立している。環状壁８１は拘束ケース６２の周壁７２と類似の形状を成している。

図１１に示すように配線ケース６３は、蓋壁８０と環状壁８１の他に、環状壁８１の先端からｘ方向とｚ方向によって規定される平面に沿って配線ケース６３の中心から離れる方向に延びる第２フランジ部８２を有する。第２フランジ部８２は第１フランジ部７８と同様にして環状を成している。第２フランジ部８２には、複数の第１ねじ孔６２ｂに対応する、複数の第２ねじ孔６３ｂが形成されている。

配線ケース６３は、拘束ケース６２の拘束孔６２ａの開口を閉塞するとともに、電池セル１１における拘束ケース６２の開口から外に飛び出した部位を覆うように、拘束ケース６２に設けられる。この配線ケース６３の拘束ケース６２への配置により、拘束ケース６２の第１ねじ孔６２ｂと、配線ケース６３の第２ねじ孔６３ｂとがｙ方向で並ぶ。

これらねじ孔の間には図示しないカラーが設けられる。カラーはｙ方向の厚さの薄い扁平形状を成している。カラーはギャップを有する環状を成している。カラーの環状を成す部位はｙ方向に開口している。

第２ねじ孔６３ｂ、カラー、および、第１ねじ孔６２ｂがｙ方向に並ぶことで複数の合成ねじ孔が構成される。これら複数の合成ねじ孔それぞれに、図１３に示すねじ部材８６の軸部が通される。そしてねじ部材８６の軸部の先端に図示しないナットが締結される。これにより拘束ケース６２と配線ケース６３とが互いにｙ方向に近づく態様で連結される。この連結状態において、拘束ケース６２は配線ケース６３のｙ方向への投影面内に収められている。

図１１および図１３に示すように、配線ケース６３の蓋壁８０には電池セル１１の電極端子をモジュールケース６０の外に露出させるための開口窓８０ｃが複数形成されている。開口窓８０ｃは内蓋面８０ａとその裏側の外蓋面８０ｂとに開口している。これら複数の開口窓８０ｃに設けられた電極端子の先端面に接続端子６４が溶接接合される。

＜接続端子＞
図１２に示すように接続端子６４は、４つの電池セル１１を直列接続する直列接続端子８３を有する。図１３に示すように直列接続端子８３と対応する２つの電池セル１１の電極端子とを接触させ、その接触状態で両者を溶接接合する。これにより４つの電池セル１１が直列接続される。

また接続端子６４は、上記の直列接続端子８３の他に、出力端子８４と接地端子８５を有する。出力端子８４は４つの直列接続された電池セル１１のうちの最高電位に位置する電池セル１１の正極端子１１ｇに接合される。接地端子８５は最低電位に位置する電池セル１１の負極端子１１ｈに接合される。

最高電位の電池セル１１は第１電池スタックに含まれている。最低電位の電池セル１１は第２電池スタックに含まれている。これら２つの電池セル１１は筐体の底壁側に位置しいている。上記した回路基板２０はこれら２つの電池セル１１とｙ方向で離間して並んでいる。

なお、これら直列接続端子８３、出力端子８４、および、接地端子８５それぞれは、配線ケース６３が拘束ケース６２にボルト止めされる前に、配線ケース６３に仮止めされている。これら複数の端子は開口窓８０ｃを閉塞する態様で配線ケース６３に仮止めされている。配線ケース６３が拘束ケース６２にボルト止めされると、開口窓８０ｃから電池セル１１の電極端子の先端面が突き出す。これにより電極端子の先端面が接続端子６４に接触する。この両者が接触している状態で、両者が溶接接合される。

＜製造方法＞
次に、電池モジュール１０の製造方法を説明する。

先ず図１４に示すように、電池セル１１、絶縁ケース６１、拘束ケース６２、接続端子６４の仮止めされた配線ケース６３、および、ねじ部材８６を用意する。

そして図１５に示すように、電池セル１１を絶縁ケース６１の収納孔６１ａに圧入する。これにより電池セル１１を絶縁ケース６１にはめあわせる。

次いで図１６に示すように、電池セル１１のはめあわされた絶縁ケース６１を拘束ケース６２の拘束孔６２ａに圧入する。これにより電池セル１１のはめあわされた絶縁ケース６１を拘束ケース６２にはめあわせる。

次に、図１７に示すように、拘束孔６２ａの開口を閉塞するとともに、電池セル１１における拘束ケース６２の開口から外に飛び出した部位を覆うように、配線ケース６３を拘束ケース６２に設ける。そして第２ねじ孔６３ｂ、カラー、および、第１ねじ孔６２ｂによって構成される合成ねじ孔にねじ部材８６の軸部を通す。ねじ部材８６の軸部の先端に図示しないナットを締結する。これにより配線ケース６３と拘束ケース６２とを連結する。

最後に、電池セル１１の電極端子に接続端子６４を溶接接合する。以上に示した工程を経ることで、電池モジュール１０が製造される。

＜作用効果＞
これまでに説明したように、電池セル１１のはめあわされた絶縁ケース６１が、拘束ケース６２にはめあわされている。非膨張状態の電池セル１１と絶縁ケース６１とが接触している。絶縁ケース６１と拘束ケース６２とが接触している。これら絶縁ケース６１と拘束ケース６２とによって電池セル１１の膨張が抑制されている。

これにより電池セル１１でのガスの発生が抑制される。電池セル１１の発電要素のセパレータにガスが含まれることが抑制される。この結果、電池セル１１の出力低下が抑制される。

２つの拘束孔６２ａのうちの一方は、上壁７３の一部、区画壁７７、下壁７４の一部、および、左壁７５が一体的に環状に連結されることで構成されている。２つの拘束孔６２ａのうちの他方は、上壁７３の残りの一部、区画壁７７、下壁７４の残りの一部、および、右壁７６が一体的に環状に連結されることで構成されている。

これによれば別体の壁が連結されることで拘束孔６２ａが構成される比較構成とは異なり、これら別体の壁を連結するための部材が不要になる。そのために部品点数の増大が抑制される。また上記の比較構成とは異なり、別体の壁の連結箇所での応力集中の発生が抑制される。そのために拘束ケース６２に損傷が生じることが抑制される。拘束ケース６２による電池セル１１の拘束具合に変化の生じることが抑制される。

拘束ケース６２の上壁７３と下壁７４それぞれにｚ方向に貫通する切欠き７２ｃが形成されている。これにより拘束ケース６２が軽量化される。

これにまでに説明したように、電池セル１１は主面の中心点ＣＰを頂点とする態様で凸形状に膨張する。これに対して本実施形態では、電池セル１１の主面の中心点ＣＰが上壁７３と下壁７４それぞれにおける切欠き７２ｃの非形成部位とｚ方向で並んでいる。これにより、電池セル１１の主面の中心点ＣＰが切欠き７２ｃに向かって突起することが抑制される。電池セル１１の膨張が抑制される。

電池セル１１の主面の中心点ＣＰが上壁７３と下壁７４それぞれにおける両持ち梁形状の部位とｚ方向で並んでいる。したがって、電池セル１１が主面の中心点ＣＰを頂点とする態様で凸形状に膨張しようとした場合、その電池セル１１の最も膨張する部位が、絶縁ケース６１の側壁６６を介して上壁７３と下壁７４における両持ち梁形状を成す部位によって支持される。これにより電池セル１１の膨張が効果的に抑制される。

さらに言えば、電池セル１１の主面の中心点ＣＰが上壁７３と下壁７４それぞれにおけるｘ方向に延びる両持ち梁形状の部位とｙ方向に延びる両持ち梁形状の部位の交差する領域とｚ方向で並んでいる。これにより電池セル１１の膨張がより効果的に抑制される。

以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

（第１の変形例）
本実施形態では上壁７３に複数の切欠き７２ｃが均等に形成される例を示した。しかしながら例えば図１８および図１９に示すように、上壁７３に複数の切欠き７２ｃが不均等に形成される構成を採用することもできる。

これら変形例では、上壁７３における２つの拘束孔６２ａのうちの一方の一部を区画する部位に、ｙ方向に離間して並ぶ２つの切欠き７２ｃが形成されている。上壁７３における２つの拘束孔６２ａのうちの他方の一部を区画する部位に、ｙ方向に離間して並ぶ２つの切欠き７２ｃが形成されている。

これら２つの切欠き７２ｃのうちの支持壁７１側に位置する切欠き７２ｃは、上壁７３の先端側に位置する切欠き７２ｃよりも面積が広くなっている。このように２つの切欠き７２ｃの形状が異なるのは、図１８および図１９にバツ印で示す電池セル１１の中心点ＣＰと切欠き７２ｃとがｚ方向で並ぶことを避けるためである。

以上に示した２つの切欠き７２ｃのｙ方向の並びのために上壁７３における２つの切欠き７２ｃの間に位置する部位はｘ方向に延びた梁形状を成している。このｘ方向に延びる梁形状の部位の一端が区画壁７７に連結され、他端が左壁７５若しくは右壁７６に連結されている。これにより上壁７３におけるｘ方向に延びる梁形状の部位は両持ち梁形状を成している。

図１８に示す変形例では、上壁７３におけるｘ方向に延びる梁形状の部位のｙ方向の長さ（幅）は、中央側で狭く、端側で広くなっている。図１９に示す変形例では、上壁７３におけるｘ方向に延びる梁形状の部位のｙ方向の長さ（幅）は一定になっている。いずれの変形例においても、電池セル１１の収納された絶縁ケース６１が拘束ケース６２にはめあわされた状態で、電池セル１１の主面の中心点ＣＰが上壁７３におけるｘ方向に延びる両持ち梁形状の部位とｚ方向で並んでいる。なお、図示しないが、ｘ方向とｙ方向それぞれに傾斜する体格方向に延びる梁形状の部位が上壁７３に構成されるように、上壁７３に複数の切欠き７２ｃが形成されてもよい。以上に示した各種変形例の切欠き７２ｃが下壁７４に形成されていてもよい。

（第２の変形例）
本実施形態では上壁７３と下壁７４それぞれに切欠き７２ｃが形成される例を示した。しかしながら例えば図２０に示すように、拘束ケース６２に切欠き７２ｃが形成されていない構成を採用することもできる。

（その他の変形例）
本実施形態では電池モジュール１０が４つの電池セル１１を有する例を示した。しかしながら電池モジュール１０は複数の電池セル１１を有すればよく、上記例に限定されない。また電池スタックの数としても、２つではなく１つ若しくは３つ以上を採用することもできる。

各実施形態では電源システム２００を搭載する車両がアイドルストップ機能を有する例を示した。しかしながら電源システム２００を搭載する車両としては上記例に限定されない。例えばハイブリッド自動車や電気自動車を採用することができる。この場合、本実施形態で示したスタータモータ１２０や回転電機１３０は、モータジェネレータに代わる。

１０…電池モジュール、１１…電池セル、１１ａ…第１主面、１１ｂ…２主面、６１…絶縁ケース、６１ａ…収納孔、６２…拘束ケース、６２ａ…拘束孔、７２ａ…内周面、７２ｂ…外周面、７２ｃ…開口孔、７３…上壁、７４…下壁、７５…左壁、７６…右壁、７７…区画壁、１００…電池パック、１１０…蓄電池、１２０…スタータモータ、１３０…回転電機、１５０…電気負荷、１６０…上位ＥＣＵ、２００…電源システム、ＣＰ…中心点

Claims (7)

1. 複数の電池セル（１１）と、
   複数の前記電池セルそれぞれが個別にはめあわされた複数の収納孔（６１ａ）を備える、少なくとも１つの絶縁性の絶縁ケース（６１）と、
   少なくとも１つの前記絶縁ケースがはめあわされた少なくとも１つの拘束孔（６２ａ）を備える、前記絶縁ケースよりも強度の高い拘束ケース（６２）と、を有する電池モジュール。
2. 前記拘束ケースは、所定方向で離間して並ぶ２つの拘束壁（７３，７４）、および、２つの前記拘束壁を連結する２つの連結壁（７５〜７７）それぞれを有し、
   ２つの前記拘束壁と２つの前記連結壁とが環状に一体的に連結されることで、１つの前記拘束孔が構成されている請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記拘束壁には、前記拘束孔の一部を区画する内壁面（７２ａ）とその裏側の外壁面（７２ｂ）とに開口する開口孔（７２ｃ）が複数形成されている請求項２に記載の電池モジュール。
4. 複数の前記電池セルそれぞれは、前記所定方向で離間して並ぶ２つの主面（１１ａ，１１ｂ）と、２つの前記主面を連結する連結面（１１ｃ〜１１ｆ）と、を有し、
   前記拘束壁における前記電池セルの前記主面の中心点（ＣＰ）と前記所定方向で離間して並ぶ部位を除く部位に前記開口孔が形成されている請求項３に記載の電池モジュール。
5. 前記拘束壁における前記開口孔の非形成部位の一部は、２つの前記連結壁のうちの一方から他方へと直線形状に延びるとともに、前記主面の中心点と前記所定方向で離間して並んでいる請求項４に記載の電池モジュール。
6. 前記拘束壁には複数の前記開口孔が均等に形成されている請求項４または請求項５に記載の電池モジュール。
7. 複数の電池セル（１１）と、
   複数の収納孔（６１ａ）を備える、少なくとも１つの絶縁性の絶縁ケース（６１）と、
   少なくとも１つの拘束孔（６２ａ）を備える、前記絶縁ケースよりも強度の高い拘束ケース（６２）と、を有する電池モジュールの製造方法であって、
   複数の前記収納孔それぞれに複数の前記電池セルそれぞれを個別に圧入することで、複数の前記収納孔それぞれに複数の前記電池セルそれぞれを個別にはめあわせ、
   少なくとも１つの前記拘束孔に、複数の前記電池セルが複数の前記収納孔にはめあわされた少なくとも１つの前記絶縁ケースを圧入することで、前記拘束孔に前記絶縁ケースをはめあわせる電池モジュールの製造方法。

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