JP2021158002A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】筐体に損傷の生じることの抑制された電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュールは、ｙ方向に並ぶ複数の電池セル１１と、これらの間に介在される複数の隔壁４２と、複数の電池セルと複数の隔壁それぞれの収納される筐体３１と、を有する。複数の隔壁それぞれの一部が筐体に形成された複数の溝部４１それぞれに設けられている。【選択図】図１２

Description

本明細書に記載の開示は、複数の電池セルを備える電池モジュールに関するものである。

特許文献１に示されるように、複数の単位電池がケースに収容された電池モジュールが知られている。ケースには一定の間隔をおいて複数の隔壁が一体的に連結されている。隣り合って並ぶ隔壁の間に単位電池を挿入するための空間部が形成されている。

特許第４８３４３７６号公報

特許文献１に記載の電池モジュールにおいて、単位電池が膨張すると、それに応じて隔壁が変形しようとする。これによって隔壁とケースとの連結部位に応力集中が生じ、ケース（筐体）に損傷が生じる虞がある。

本開示の目的は、筐体に損傷の生じることの抑制された電池モジュールを提供することである。

本開示の一態様による電池モジュールは、並び方向で並ぶ複数の電池セル（１１）と、
複数の電池セルのうちの並び方向で隣り合って並ぶ２つの電池セルの間に介在される複数の隔壁（４２）と、
複数の電池セルと複数の隔壁それぞれの収納される筐体（３１）と、を有し、
筐体には複数の隔壁の一部の設けられる溝部（４１）が形成されている。

これによれば、電池セル（１１）の膨張や振動によって隔壁（４２）が変形した際に、隔壁（４２）の設けられるの筐体（３１）の溝部（４１）に応力集中の生じることが抑制される。そのために筐体（３１）に損傷の生じることが抑制される。

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。

電池モジュールの外観構成を示す斜視図である。 電池モジュールの外観構成を示す斜視図である。 電池モジュールの内部構成を示す分解斜視図である。 電池モジュールの内部構成を示す分解斜視図である。 筐体の上面図である。 筐体の側面図である。 電池セルの収納された筐体の上面図である。 電池セルの収納された筐体の側面図である。 隔壁を説明するための図表である。 溝部を説明するための図表である。 溝部に隔壁が設けられた状態を説明するための図表である。 筐体に収納された複数の電池セルの接続状態を説明するための上面図である。 筐体に収納された複数の電池セルの固定状態を説明するための断面図である。 隔壁の変形例を示す図表である。 溝部の変形例を示す図表である。 電池モジュールの変形例を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせが可能である。また、特に組み合わせに支障が生じなければ、組み合わせが可能であることを明示していなくても、実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１〜図１３に基づいて本実施形態に係る電池モジュールを説明する。図９〜図１３では説明を簡便とするために電池モジュールの構成要素を模式的に示している。

本実施形態の電池モジュールは電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの電動車両に適用される。また電池モジュールはモータで駆動する二輪自動車にも適用される。

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、ｚ方向と示す。図面においては「方向」の記載を省略して、単に、ｘ、ｙ、ｚと図示する。ｘ方向が横方向に相当する。ｙ方向が並び方向に相当する。

＜車載電池＞
図１と図２に電池モジュール１００を示す。電池モジュール１００は車両に複数搭載される。複数の電池モジュール１００がワイヤハーネスなどによって直列接続、若しくは、並列接続される。これによって車載電源が構成されている。車載電源は車両に搭載された各種電気負荷に電力供給する機能を果たしている。なお、１つの電池モジュール１００で車載電源が構成されてもよい。

電池モジュール１００には車両のダクトが連結される。このダクトからは電池モジュール１００の備える複数の電池セル１１の温度を調整するための流体が供給される。これにより電池セル１１の過度な温度変化が抑制されている。

車載電源の配置場所としては、例えば車両の前部座席下の空間、後部座席下の空間、および、後部座席とトランクルームとの間の空間などを適宜採用することができる。

＜電池モジュール＞
図３と図４に示すように電池モジュール１００は電池スタック１０、ケース３０、監視部５０、および、カバー７０を有する。電池スタック１０はケース３０の収納空間に収納されている。監視部５０はケース３０の外部に設けられている。カバー７０は監視部５０を覆う態様でケース３０に連結されている。

電池スタック１０はｙ方向に並ぶ複数の電池セル１１を有する。これら複数の電池セル１１のｙ方向の並びがケース３０によって保持されている。

ケース３０は開口を有する筐体３１と、この開口を閉塞する態様で筐体３１に固定される蓋体３２と、を有する。筐体３１には、筐体３１と蓋体３２とによって構成される収納空間とその外の空間（外部空間）とを連通するための複数のスリット３４ｇが形成されている。ダクトから供給された流体はこのスリット３４ｇを介して収納空間に流入する。収納空間を流動した流体はこのスリット３４ｇを介して収納空間の外に流出する。

蓋体３２には、複数の電池セル１１それぞれの負極端子１２と正極端子１３を収納空間の外に露出させるための開口が複数形成されている。蓋体３２の外壁には、この開口を閉塞する態様で直列バスバ１４が設けられている。直列バスバ１４は、ｙ方向に隣接して並ぶ２つの電池セル１１のうちの一方の負極端子１２と、他方の正極端子１３とに接合される。これにより複数の電池セル１１が直列バスバ１４を介して電気的に直列接続されている。

直列接続された複数の電池セル１１のうちの最低電位の電池セル１１の負極端子１２と最高電位の電池セル１１の正極端子１３も蓋体３２の開口から露出している。この負極端子１２に負極接続端子１５が接続されている。この正極端子１３に正極接続端子１６が接続されている。図１と図２に示すようにこれら負極接続端子１５と正極接続端子１６それぞれの一部がカバー７０の外に位置している。

また蓋体３２には、複数の電池セル１１の出力電圧を検出する複数の電圧検出線が設けられている。複数の電圧検出線それぞれの一端が複数の直列バスバ１４、負極接続端子１５、および、正極接続端子１６それぞれに接続されている。複数の電圧検出線の他端はセンサコネクタにまとめられている。

さらに蓋体３２には、電池スタック１０の温度を検出する温度センサが設けられている。温度センサは電池スタック１０を構成する複数の電池セル１１のうちの少なくとも１つに接触配置されるサーミスタと、このサーミスタに一端の接続された温度検出線と、を有する。温度検出線の他端は複数の電圧検出線の他端とともにセンサコネクタにまとめられている。電圧検出線と温度検出線から、電池セル１１の出力電圧と電池スタック１０の温度を示す検出結果としてのアナログ信号が監視部５０に入力される。

監視部５０は、回路基板５１、第１コネクタ５２、および、第２コネクタ５３を有する。回路基板５１は、プリント基板、高電圧回路部、低電圧回路部、および、絶縁回路部を有する。第１コネクタ５２、第２コネクタ５３、高電圧回路部、低電圧回路部、および、絶縁回路部それぞれがプリント基板に搭載されている。

第１コネクタ５２にワイヤハーネスを介してセンサコネクタが電気的に接続される。第２コネクタ５３にワイヤハーネスを介して外部の電池ＥＣＵが電気的に接続される。

高電圧回路部は第１コネクタ５２に電気的に接続されている。低電圧回路部は第２コネクタ５３に電気的に接続されている。絶縁回路部は高電圧回路部と低電圧回路部を電気的に絶縁しつつ互いに信号を送受信する機能を果たしている。

高電圧回路部は監視ＩＣチップを有する。監視ＩＣチップはセンサ部から入力された検出結果としてのアナログ信号をデジタル信号に変換する。絶縁回路部は高電圧回路部から入力されたデジタル信号を低電圧回路部に出力する。低電圧回路部は通信用のマイコンを有する。マイコンは電池ＥＣＵとの通信によって、絶縁回路部から入力された検出結果としてのデジタル信号を電池ＥＣＵに出力する。

電池ＥＣＵは入力された電圧や温度の検出結果に基づいて複数の電池セル１１それぞれのＳＯＣの均等化を判断する。そして電池ＥＣＵはその判断に基づく均等化処理の指示を監視部５０に出力する。この指示信号が低電圧回路部と絶縁回路部を介して高電圧回路部の監視ＩＣチップに入力される。

監視ＩＣチップには、複数の電池セル１１のうちの少なくとも２つの負極端子１２同士と正極端子１３同士を接続することで、電池セル１１を選択的に充放電するためのスイッチが内包されている。監視ＩＣチップは、電池ＥＣＵから入力された指示にしたがってスイッチを開閉制御する。これによって複数の電池セル１１の一部が個別に充放電される。この結果、複数の電池セル１１のＳＯＣが均等化される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。

カバー７０は、蓋体３２の外壁とｚ方向で離間しつつ対向する態様でケース３０に連結される。この連結によってカバー７０と蓋体３２との間に空間が構成されている。この空間に直列バスバ１４、負極接続端子１５と正極接続端子１６の一部、センサ部、および、監視部５０それぞれが設けられている。これらがカバー７０によって覆われている。

カバー７０には、蓋体３２とカバー７０との間の空間の外に第２コネクタ５３を露出させるための開口が形成されている。この開口を介して第２コネクタ５３にワイヤハーネスのコネクタが挿抜可能になっている。なおカバー７０とケース３０との連結としては、例えばスナップフィットを採用することができる。

＜電池スタック＞
上記したように電池スタック１０はｙ方向に並ぶ複数の電池セル１１を有する。電池セル１１は化学反応によって起電圧を生成する二次電池である。電池セル１１としては、具体的にはリチウムイオン電池、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などを採用することができる。

複数の電池セル１１それぞれは、発電要素と、この発電要素を収納する金属製の電池ケースと、を有する。発電要素は負極、セパレータ、正極、および、電解液を有する。負極と正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負極と正極との間で電子（電流）の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。このガスの発生によって電池セル１１は膨張しようとする。

電池ケースはｙ方向の厚さが薄い扁平形状を成している。電池ケースはｘ方向の長さと比べてｚ方向の長さが短くなっている。なお、電池ケースとしては、ｘ方向の長さと比べてｚ方向の長さが長い形状や、これら２方向の長さが同等の形状のものを採用することもできる。

電池ケースは四角柱形状を成している。そのために電池ケース（電池セル１１）は６面を有している。電池セル１１はｚ方向で並ぶ上面１１ａと下面１１ｂを有する。電池セル１１はｙ方向で並ぶ第１主面１１ｃと第２主面１１ｄを有する。電池セル１１はｘ方向で並ぶ第１横面１１ｅと第２横面１１ｆを有する。

電池セル１１の備える６面のうち第１主面１１ｃと第２主面１１ｄは他の４面よりも面積が大きくなっている。そのために電池セル１１は第１主面１１ｃと第２主面１１ｄとがｙ方向に離間する態様で膨張しやすくなっている。より詳しく説明すると、電池セル１１は主面におけるｘ方向とｚ方向の中点を頂点とする態様でｙ方向に膨張しやすくなっている。

電池セル１１の上面１１ａに負極端子１２と正極端子１３が形成されている。負極端子１２と正極端子１３はｘ方向に並んでいる。負極端子１２は第１横面１１ｅ側に位置している。正極端子１３は第２横面１１ｆ側に位置している。

ｙ方向で隣接して並ぶ２つの電池セル１１は互いに第１主面１１ｃ同士、第２主面１１ｄ同士で対向している。これにより隣接して並ぶ２つの電池セル１１のうちの一方の負極端子１２と他方の正極端子１３とがｙ方向に並んでいる。この結果、電池スタック１０では、負極端子１２と正極端子１３とがｙ方向で交互に並ぶ電極端子群が２つ構成されている。

これら電極端子群に含まれる、ｙ方向で隣り合って並ぶ負極端子１２と正極端子１３とが、例えば図１２と図１３に示すように直列バスバ１４を介して電気的に接続されている。これにより電池スタック１０を構成する複数の電池セル１１が電気的に直列接続されている。

以上に示した電気的な接続構成により、複数の電池セル１１は電位順にｙ方向に並んでいる。ｙ方向に並ぶ複数の電池セル１１のうちの両端の一方側に最低電位の電池セル１１が位置している。ｙ方向に並ぶ複数の電池セル１１のうちの両端の他方側に最高電位の電池セル１１が位置している。この負極端子１２に図１に示す負極接続端子１５が接続され、正極端子１３に図２に示す正極接続端子１６が接続される。

なお、上記したようにガスの発生によって電池セル１１はｙ方向に膨張する。これによってｙ方向で隣り合って並ぶ負極端子１２と正極端子１３のｙ方向の相対位置が変位する虞がある。この変位に対応するように、直列バスバ１４はｙ方向に変形しやすい形状を備えている。

＜直列バスバ＞
図１２と図１３に模式的に示すように直列バスバ１４は、細分化して説明すると、２つの端子導電部１７と、１つの連結導電部１８と、を有する。ｙ方向で離間して並ぶ２つの端子導電部１７が１つの連結導電部１８を介して一体的に連結されている。

端子導電部１７はｚ方向の厚さの薄い平板形状になっている。端子導電部１７の厚さは、端子導電部１７と電池セル１１の電極端子とのレーザ溶接時に、レーザによって電池セル１１の性能が変化するほどに昇温することが避けられるように決定されている。

連結導電部１８は２つの端子導電部１７のうちの一方からｚ方向に離間する態様で延びた後、折り返して、２つの端子導電部１７のうちの他方に向かってｚ方向に延びている。係る形状のため、連結導電部１８は２つの端子導電部１７の並ぶｙ方向に変形しやすい性質を有している。

連結導電部１８の２つの端子導電部１７の間の長さは、設計上、ｙ方向における、ケース３０に収納された複数の電池セル１１間の隙間と、電池セル１１とケース３０との隙間を合わせた総長よりも長くなっている。

＜ケース＞
上記したようにケース３０は筐体３１と蓋体３２を有する。筐体３１と蓋体３２はそれぞれ絶縁性の樹脂材料で製造される。この樹脂材料の融点は発電要素に含まれるセパレータの融点よりも高くなっている。

図５と図６に示すように筐体３１はｚ方向に開口するとともに底を有する箱形状を成している。筐体３１はｚ方向の厚さの薄い底壁３３と、底壁３３の内底面３３ａの縁部から環状に起立した環状壁３４と、を有する。環状壁３４の先端側によって筐体３１の開口が区画されている。

細分化して説明すると環状壁３４は、ｙ方向で離間して並ぶ第１端壁３５と第２端壁３６、および、ｘ方向で離間して並ぶ第１側壁３７と第２側壁３８を有する。ｚ方向まわりの周方向で第１端壁３５、第１側壁３７、第２端壁３６、および、第２側壁３８が順に環状に連結されている。

これら４つの壁それぞれに蓋体３２をボルト止めするためのボルト孔３４ａが形成されている。蓋体３２は筐体３１の開口を閉塞する態様で筐体３１にボルトによって固定される。これによって収納空間が構成されている。

＜端壁＞
第１端壁３５における収納空間の外側に、負極接続端子１５とワイヤハーネスの端子とを連結固定するための負極出力端子３４ｂがインサート成形されている。第２端壁３６における収納空間の外側に、正極接続端子１６とワイヤハーネスの端子とを連結固定するための正極出力端子３４ｃがインサート成形されている。

これら出力端子はボルト軸であり、その頭部が端壁に埋め込まれている。出力端子の軸部は底壁３３から筐体３１の開口に向かう方向に延びている。この軸部に接続端子の端部に形成された孔が通されるとともに、ワイヤハーネスの端子に形成された孔が通される。そしてこの軸部にナットが締結される。これによって接続端子とワイヤハーネスの端子とが電気的に接続される。

図５に示すように、第１端壁３５と第２端壁３６それぞれの内端面３４ｄの裏面側に剛性部３９が一体的に連結されている。剛性部３９は第１端壁３５と第２端壁３６それぞれよりも剛性の高いＳＵＳなどの金属材料で製造されている。

剛性部３９はｚ方向を軸方向とする筒形状を成している。剛性部３９はｚ方向の長さがｘ方向の長さと比べて長い形状を成している。剛性部３９はｚ方向において底壁３３側から筐体３１の開口側へ連続的に延びている。

剛性部３９の外環面が筐体３１の端壁を構成する絶縁性の樹脂材料で覆われている。その反面、剛性部３９の内環面はこの樹脂材料で覆われず、その中空にボルトの軸部が挿入可能になっている。剛性部３９の中空には、電池モジュール１００を車体に連結固定するためのボルトの軸部が通される。

本実施形態では第１端壁３５と第２端壁３６それぞれに２つの剛性部３９が一体的に連結されている。これら２つの剛性部３９はｘ方向で離間しつつ、端壁を構成する樹脂材料で連結されている。

これら２つの剛性部３９のうちの一方のｘ方向の位置は、上記した２つの電極端子群のうちの一方のｘ方向の位置と同等になっている。２つの剛性部３９のうちの他方のｘ方向の位置は、２つの電極端子群のうちの他方のｘ方向の位置と同等になっている。

係る配置構成のため、ｙ方向において、第１端壁３５に連結された剛性部３９と第２端壁３６に連結された剛性部３９との間に、複数の電池セル１１それぞれの電池ケースにおける電極端子とｙ方向の位置の同等な部位が位置している

＜側壁＞
第１側壁３７と第２側壁３８それぞれには、収納空間側の内側面３４ｅとその裏側の外側面３４ｆとに開口する複数のスリット３４ｇが形成されている。これら第１側壁３７に形成されたスリット３４ｇと第２側壁３８に形成されたスリット３４ｇとはｘ方向で並んでいる。そして第１側壁３７と第２側壁３８それぞれで複数のスリット３４ｇが所定の間隔を空けてｙ方向に並んでいる。

＜口部＞
図２と図５に示すように筐体３１は、これまでに説明した底壁３３と環状壁３４の他に、口部４０を有する。口部４０はダクトを電池モジュール１００に取り付け固定するためのものである。

口部４０は第１側壁３７の外側面３４ｆに形成されている。口部４０はケース３０の収納空間から離間する態様で外側面３４ｆからｘ方向に起立している。口部４０は外側面３４ｆ上で環状に延びている。口部４０によって第１側壁３７に形成された全てのスリット３４ｇの外側面３４ｆ側の開口が囲まれている。この口部４０によって区画される中空とダクトの供給通路とが連通する態様で、ダクトが口部４０に取り付け固定される。

＜溝部と隔壁＞
図５に示すように筐体３１の備える第１側壁３７と第２側壁３８それぞれの内側面３４ｅに複数の溝部４１が形成されている。ケース３０は筐体３１と蓋体３２の他にこれら複数の溝部４１それぞれに個別に設けられる複数の隔壁４２を有する。隔壁４２は筐体３１とは別体である。隔壁４２は筐体３１と同一の絶縁性の樹脂材料で製造されている。

複数の溝部４１それぞれは複数のスリット３４ｇそれぞれとｚ方向で連なっている。複数の隔壁４２はこれら複数の溝部４１に個別に挿入されることで、所定の間隔を空けてｙ方向に並んでいる。

複数の溝部４１それぞれに個別に挿入された複数の隔壁４２それぞれは、ｘ方向において第１側壁３７に形成されたスリット３４ｇと第２側壁３８に形成されたスリット３４ｇとの間に位置している。隔壁４２におけるスリット３４ｇとｘ方向で並ぶ部位のｙ方向の長さ（厚さ）は、スリット３４ｇのｙ方向の長さよりも短くなっている。そのために隔壁４２によってスリット３４ｇの内側面３４ｅ側の開口の全てが閉塞されることが避けられている。スリット３４ｇの内側面３４ｅ側の開口は隔壁４２によってｙ方向で２つに区分けされている。

筐体３１の収納空間は複数の隔壁４２によって複数の配置空間に区分けされている。具体的に言えば、筐体３１の収納空間は第１端壁３５と隔壁４２との間、ｙ方向で隣り合って並ぶ２つの隔壁４２の間、および、隔壁４２と第２端壁３６との間の配置空間に区画されている。これら複数の配置空間それぞれに電池セル１１が設けられる。

＜流通経路＞
複数の電池セル１１それぞれは、自身の下面１１ｂが内底面３３ａに近づく態様で、上記の配置空間に設けられる。図７と図８に示すように、電池セル１１が配置空間に設けられた状態で、電池セル１１の上面１１ａ側は筐体３１の外に位置している。筐体３１の外において、ｙ方向で隣り合って並ぶ２つの電池セル１１それぞれの主面同士が対向しつつ離間している。

これに対して、筐体３１の中において、ｙ方向で隣り合って並ぶ２つの電池セル１１は１つの隔壁４２を介してｙ方向で並んでいる。図１３に示すように、電池セル１１と隔壁４２とがｙ方向で離間しつつ対向している。電池セル１１と隔壁４２との間に空隙が構成されている。

このｙ方向で隣り合って並ぶ電池セル１１と隔壁４２との間の空隙は、ｘ方向において、第１側壁３７に形成されたスリット３４ｇと第２側壁３８に形成されたスリット３４ｇとの間に位置している。これら２つのスリット３４ｇと空隙とによって、収納空間を流体が通るための流通経路が構成されている。

ダクトから供給された流体は第１側壁３７に形成されたスリット３４ｇを介して収納空間に流入する。この流体は空隙の一部を構成する電池セル１１の主面を通る。これにより流体と電池セル１１との間で熱交換が行われる。電池セル１１と熱交換を行った流体は第２側壁３８に形成されたスリット３４ｇを介して収納空間の外に流出される。

＜隔壁＞
次に、隔壁４２を詳説する。図９に示すように隔壁４２は板部４３と支持部４４を有する。板部４３はｙ方向の厚さの薄い平板形状をなしている。支持部４４はｙ方向を長手方向として延びる延長形状をなしている。支持部４４は板部４３に一体的に連結されている。

板部４３はｙ方向に並ぶ２つの介在面４３ａを備えている。そして板部４３はｘ方向に並ぶ２つの横端面４３ｂとｚ方向に並ぶ２つの縦端面４３ｃを備えている。ｙ方向周りの周方向で横端面４３ｂと縦端面４３ｃとが交互に並んで連結されることで、四隅が形成されている。

板部４３の備える２つの介在面４３ａそれぞれには、ｙ方向に局所的に突起する微小な突起部４５が形成されている。突起部４５はｚ方向において２つの縦端面４３ｃの一方側に位置している。突起部４５は２つの縦端面４３ｃの一方側から他方側に向かって延びている。

突起部４５は１つの介在面４３ａに２つ形成されている。２つの突起部４５の一方はｘ方向において２つの横端面４３ｂの一方側に位置し、他方は２つの横端面４３ｂの他方側に位置している。

この微小な突起部４５は、図１３に示すように、第１端壁３５と第２端壁３６それぞれの収納空間側の内端面３４ｄにも形成されている。図示しないが、突起部４５は第１側壁３７と第２側壁３８の内側面３４ｅにも形成されている。この突起部４５はｘ方向に局所的に突起している。

これら複数の突起部４５はｚ方向において内底面３３ａ側に位置している。複数の突起部４５それぞれは内底面３３ａ側から筐体３１の開口側へと向かって延びている。

板部４３と環状壁３４の備える４つの壁それぞれに形成された突起部４５における筐体３１の開口側の先端面は尖鋭化している。突起部４５の先端側は筐体３１の開口に近づくにしたがって先細りの形状になっている。

支持部４４は板部４３の四隅側それぞれに連結されている。支持部４４は２つの介在面４３ａそれぞれの四隅側でｙ方向に起立している。支持部４４のｙ方向の長さは板部４３のｙ方向の長さよりも長くなっている。そのために支持部４４のｙ方向の先端側の支持面４４ａと板部４３の介在面４３ａとはｙ方向で離間している。

＜溝部＞
次に、溝部４１を詳説する。図１０に示すように溝部４１はｙ方向で離間して並ぶ２つの側面４１ａと、これら２つの側面４１ａを連結する底面４１ｂとによって区画されている。底面４１ｂは内側面３４ｅよりもｘ方向において外側面３４ｆ側に位置している。溝部４１のｘ方向の深さは内側面３４ｅと外側面３４ｆとの間の長さの半分未満になっている。なお溝部４１のｘ方向の深さは、これら２面の間の長さの半分以上を採用することもできる。図１０と図１１では溝部４１にハッチングを付与している。

溝部４１を区画する側面４１ａと底面４１ｂはｚ方向に延びている。溝部４１はスリット３４ｇの底壁３３側と筐体３１の開口側とに形成されている。底壁３３側と筐体３１の開口側それぞれの溝部４１の区画する空間がスリット３４ｇの区画する中空とｚ方向で連通している。そして筐体３１の開口側の溝部４１は側壁の先端面に開口している。以下、表記を簡便とするためにこのｚ方向で連通する３つの空間をまとめて支持空間と示す。

第１側壁３７の支持空間と第２側壁３８の支持空間とはｘ方向で離間して並んでいる。この第１側壁３７の支持空間の一部を構成する溝部４１の底面４１ｂと第２側壁３８の支持空間の一部を構成する溝部４１の底面４１ｂとの間のｘ方向の長さは、板部４３のｘ方向の長さよりも若干長くなっている。また、支持空間のｙ方向の最短長は支持部４４のｙ方向の長さよりも若干長くなっている。

この「若干長い」とは、第１側壁３７の支持空間と第２側壁３８の支持空間それぞれへの支持部４４の挿入が実現される程度の長さを示している。図１１に示すように支持部４４が支持空間に挿入された状態で、板部４３の備える２つの横端面４３ｂと板部４３に連結された支持部４４それぞれが第１側壁３７と第２側壁３８それぞれの溝部４１の底面４１ｂと接触している。支持部４４における２つの介在面４３ａそれぞれから起立した部位の支持面４４ａの少なくとも一方が溝部４１の側面４１ａとｙ方向で接触している。

係る構成のため、隔壁４２の収納空間におけるｘ方向の位置が、板部４３の横端面４３ｂ側および支持部４４それぞれと底面４１ｂとの接触によって規定されている。隔壁４２の収納空間におけるｙ方向の位置が、支持部４４と側面４１ａとの接触によって規定されている。なお、隔壁４２の収納空間におけるｚ方向の位置は、板部４３の縦端面４３ｃ側および支持部４４それぞれと底壁３３および蓋体３２との接触によって規定されている。

上記したように、支持部４４の支持面４４ａと板部４３の介在面４３ａとはｙ方向で離間している。そのため、支持部４４の支持面４４ａと溝部４１の側面４１ａとが接触していたとしても、図１１の（ａ）欄に示すように、板部４３と側面４１ａとはｙ方向で離間している。これにより板部４３はｙ方向に変形可能になっている。

なお、側面４１ａのｘ方向の長さは、支持部４４のｘ方向の長さ以上になっている。そのために支持部４４が支持空間の溝部４１に挿入された状態で、支持部４４の全てが溝部４１の中に位置している。

＜圧入＞
複数の電池セル１１それぞれは、自身の下面１１ｂが内底面３３ａに近づく態様で、上記の配置空間に圧入される。この圧入によって、電池セル１１の第１主面１１ｃと第２主面１１ｄそれぞれの下面１１ｂ側に隔壁４２と端壁に形成された突起部４５が接触する。それとともにこの突起部４５がｚ方向とｙ方向とに縮む態様で変形する。同様にして、電池セル１１の第１横面１１ｅと第２横面１１ｆそれぞれの下面１１ｂ側に側壁に形成された突起部４５が接触する。それとともにこの突起部４５がｚ方向とｘ方向とに縮む態様で変形する。

上記した圧入による変形によって、隔壁４２と端壁の突起部４５はｚ方向とｙ方向に復元力を発生する。側壁の突起部４５はｚ方向とｘ方向に復元力を発生する。これら突起部４５の復元力によって、図１２と図１３に示すように複数の電池セル１１の収納空間でのｙ方向の並び状態が保持されている。複数の電池セル１１それぞれはケース３０の収納空間で突起部４５によって挟持されている。

隔壁４２と端壁に形成された突起部４５は、複数の電池セル１１それぞれの主面における第１横面１１ｅ側と第２横面１１ｆ側に接触している。より場所を限定して言えば、この突起部４５は、複数の電池セル１１それぞれの主面の下面１１ｂ側における電極端子とｙ方向の位置の同等な部位と接触している。

なお、上記した電池セル１１の圧入によって、突起部４５だけではなく、この突起部４５の形成された隔壁４２の板部４３もｙ方向に変形しようとする。しかしながら隔壁４２の板部４３はｙ方向で隣り合って並ぶ２つの電池セル１１の間に位置する。これら２つの電池セル１１の圧入によって、これら２つの電池セル１１の間に位置する板部４３はｙ方向で圧縮される。そのために電池セル１１の圧入によってｙ方向の位置が変位する態様で板部４３が変形することが抑制されている。

＜課題＞
本実施形態で説明したように、電池セル１１はｙ方向に膨張する。また電池モジュール１００は車両に搭載される。そのために車両振動などの外力印加によって電池モジュール１００に含まれる複数の電池セル１１がｙ方向に振動する。

この膨張や振動などによって筐体３１に破損が生じると、複数の電池セル１１のｙ方向の離間距離が著しく変化する虞がある。この変化によって直列バスバ１４における負極端子１２と正極端子１３それぞれとの接続部位に応力が生じ、直列バスバ１４と電極端子とに電気的な接続不良の生じる虞がある。また、もっと単純に、複数の電池セル１１の一部が筐体３１と蓋体３２とによって構成される収納空間の外に露出される虞がある。

＜作用効果＞
これに対して、上記したように、複数の電池セル１１の間に設けられる隔壁４２は筐体３１の側壁に形成された溝部４１に設けられている。

これにより、電池セル１１のｙ方向の膨張や振動によって隔壁４２が変形した際に、筐体３１に応力集中の生じることが抑制されやすくなっている。筐体３１に破損の生じることが抑制される。

そのため、負極端子１２と正極端子１３それぞれと直列バスバ１４との接続部位に応力が生じることが抑制される。直列バスバ１４と電極端子とに電気的な接続不良の生じることが抑制される。

係る電気的な接続不良の抑制により、複数の電池セル１１の直列接続された電池モジュール１００から電力が出力されがたくなることが抑制される。複数の電池モジュール１００が直列接続若しくは並列接続された車載電源から車両の各種電気負荷へ電力が供給されがたくなることが抑制される。ひいては、電動車両の走行が不全になることが抑制される。

また、より単純に、複数の電池セル１１の一部が収納空間の外に露出されることが抑制される。この電池セル１１に車両のユーザーや整備士などが接触することが抑制される。

隔壁４２は突起部４５の形成された板部４３と、板部４３に一体的に連結された支持部４４と、を有する。支持部４４は板部４３よりもｙ方向の長さが長くなっている。支持部４４はｙ方向において溝部４１の一部を区画する側面４１ａとｙ方向で接触している。

係る構成のため、支持部４４と側面４１ａとが接触している状態で、板部４３がｙ方向に変形可能になっている。複数の電池セル１１のうちの一部がｙ方向に変形したとしても、それに応じて板部４３がｙ方向に変形可能になっている。

特に本実施形態では板部４３に形成された突起部４５が電池セル１１とｙ方向で密着している。そのために電池セル１１のｙ方向の膨張や振動に追随して板部４３はｙ方向に変形しやすくなっている。

この板部４３の変形時に支持部４４と筐体３１の側面４１ａとの接触部位に応力が発生するものの、支持部４４が筐体３１に一体的に連結された構成と比べて、筐体３１に応力集中が発生することが抑制される。これにより筐体３１に破損の生じることが抑制される。破損した筐体３１から電池セル１１の一部が外に露出することが抑制される。

第１端壁３５と第２端壁３６それぞれにｚ方向に延びる剛性部３９が一体的に連結されている。これにより第１端壁３５と第２端壁３６それぞれの剛性が高まっている。

第１端壁３５の剛性部３９と第２端壁３６の剛性部３９との間に、複数の電池セル１１それぞれの電池ケースにおける電極端子とｙ方向の位置の同等な部位が位置している。これによれば、外力によって複数の電池セル１１それぞれの電極端子がｙ方向に振動することが効果的に抑制される。そのために電極端子と直列バスバ１４とに電気的な接続不良の生じることが効果的に抑制される。

筐体３１と蓋体３２それぞれは電池セル１１の発電要素に含まれるセパレータよりも融点の高い樹脂材料で製造されている。これによれば、電池セル１１の異常発熱時において、電池ケースの内部でセパレータが融解したとしても、筐体３１と蓋体３２とが溶融することが抑制される。筐体３１と蓋体３２の融解によって、これらによって区画される収納空間に収納された複数の電池セル１１の固定が解かれることが抑制される。異常発熱状態の電池セル１１が収納空間の外に露出することが抑制される。

直列バスバ１４はｙ方向で離間して並ぶ２つの端子導電部１７が１つの連結導電部１８を介して一体的に連結されてなる。連結導電部１８は２つの端子導電部１７のうちの一方からｚ方向に離間する態様で延びた後、折り返して２つの端子導電部１７のうちの他方に向かってｚ方向に延びている。

係る構成となっているため、電池セル１１の膨張などによって２つの端子導電部１７がｙ方向で互いに遠ざかるように変位した場合、連結導電部１８はｚ方向の長さがｙ方向の長さに変換される態様で変形する。連結導電部１８におけるｚ方向の長さがｙ方向の長さに変換される変形が終了すると、端子導電部１７における電極端子との接続部位に生じている応力が急増する。これによって直列バスバ１４と電極端子とに電気的な接続不良の発生する虞がある。

これに対して、連結導電部１８の２つの端子導電部１７の間の長さは、ｙ方向における、ケース３０に収納された複数の電池セル１１間の隙間と、電池セル１１とケース３０との隙間を合わせた総長よりも長くなっている。そして、これまでに説明したように筐体３１に損傷が生じることが抑制されている。

そのため、連結導電部１８におけるｚ方向の長さがｙ方向の長さに変換される変形が終了する程度まで、２つの端子導電部１７がｙ方向で遠ざかることが抑制される。これにより直列バスバ１４と電極端子とに電気的な接続不良の生じることが抑制される。

ダクトを電池モジュール１００に取り付け固定するための口部４０が第１側壁３７に形成されている。口部４０は第１側壁３７に形成された全てのスリット３４ｇの外側面３４ｆ側の開口を囲む態様で環状に延びている。

係る構成のため、スリット３４ｇと溝部４１それぞれの形成によって第１側壁３７の強度が弱まっていたとしても、その強度が口部４０によって補強される。これにより第１側壁３７に損傷の生じることが抑制される。

なお、第２側壁３８にも口部４０が形成されてもよい。係る構成の場合、第１側壁３７と第２側壁３８それぞれに形成された口部４０の一方にダクトが固定され、他方にダクトが固定されなくなる。

また、用途として、ダクトが取り付けられるための口部４０が側壁に形成されるのではなく、単に、強度を補強するための口部４０が側壁に形成された構成を採用することもできる。係る用途の場合、口部４０の形状としては環状に限定されない。口部４０の形状としては、例えば外側面３４ｆで単にｙ方向に延びた形状などを採用することができる。

口部４０の形成場所としては例えば下記の場所を採用することができる。口部４０は、外側面３４ｆにおける内側面３４ｅの溝部４１形成部位とｘ方向で並ぶ領域に形成される。口部４０は、外側面３４ｆにおける内側面３４ｅの溝部４１の支持部４４との接触部位とｘ方向で並ぶ領域に形成される。

（第１の変形例）
本実施形態では支持部４４が２つの介在面４３ａそれぞれの四隅側でｙ方向に起立している例を示した。しかしながらこれとは異なり、例えば図１４に示すように支持部４４が２つの横端面４３ｂの四隅側それぞれに連結された構成を採用することもできる。

これによれば、電池セル１１のｙ方向への膨張による板部４３の変形によって、板部４３と支持部４４との連結部位に応力集中が生じやすくなる。板部４３と支持部４４との連結部位に破損が生じやすくなる。これら板部４３と支持部４４との連結が損なわれることで、支持部４４を介して筐体３１に電池セル１１の膨張に起因する応力の作用することが抑制される。これにより筐体３１に損傷の生じることが抑制される。

なお本変形例の場合、板部４３と支持部４４のうち支持部４４だけが溝部４１に設けられる構成を採用することもできる。この構成により、板部４３と溝部４１を区画する壁面との接触によって板部４３のｙ方向の変形が規制されがたくなる。

（第２の変形例）
本実施形態では隔壁４２が筐体３１と同一の樹脂材料で製造される例を示した。しかしながら、例えば隔壁４２を筐体３１よりも剛性の低い樹脂材料で製造してもよい。これによれば、電池セル１１のｙ方向への膨張によって板部４３と支持部４４との連結部位に破損が生じやすくなる。そのために支持部４４を介して筐体３１に電池セル１１の膨張に起因する応力の作用することが抑制される。

（第３の変形例）
本実施形態では電池セル１１を配置空間へ圧入して、隔壁４２、端壁、および、側壁に形成された突起部４５の復元力によって電池セル１１の筐体３１内での位置が保持される例を示した。しかしながら、隔壁４２に突起部４５が形成されていない構成を採用することもできる。

この構成の場合、例えば、底壁３３の内底面３３ａからｚ方向に突起するとともに第１側壁３７から第２側壁３８に向かって延びる支持壁が筐体３１に複数形成された構成を採用することができる。この支持壁に突起部４５が形成されている。そしてこの支持壁の上方に隔壁４２が設けられる。そのために支持壁は電池セル１１の主面における下面１１ｂ側とｙ方向で対向する。隔壁４２は電池セル１１の主面におけるｘ方向とｚ方向の中点を含む部位とｙ方向で対向する。

上記したように電池セル１１は主面におけるｘ方向とｚ方向の中点を頂点とする態様でｙ方向に膨張しやすくなっている。そのために電池セル１１の主面における支持壁とｙ方向で対向する下面１１ｂ側はｙ方向に膨張しがたくなっている。電池セル１１の膨張によって支持壁に応力の作用することが抑制される。支持壁と底壁３３との連結部位に応力集中の生じることが抑制される。

なおこの変形例の場合、隔壁４２は板部４３と支持部４４のうち板部４３のみを備える構成を採用することができる。板部４３の横端面４３ｂ側が溝部４１に設けられるが、板部４３の横端面４３ｂ側はｙ方向で溝部４１の一部を区画する２つの側面４１ａの少なくとも一方と離間している。板部４３の備える２つの縦端面４３ｃの一方が支持壁に接触している。

（第４の変形例）
本実施形態では筐体３１にスリット３４ｇと溝部４１の形成される例を示した。しかしながら例えば図１５の（ａ）欄に示すように筐体３１にスリット３４ｇと溝部４１のうち溝部４１だけ形成された構成を採用することもできる。

（第５の変形例）
本実施形態ではスリット３４ｇの底壁３３側と筐体３１の開口側とに溝部４１が形成される例を示した。筐体３１の開口側の溝部４１が側壁の先端面に開口している例を示した。

しかしながら例えば図１５の（ｂ）欄に示すように筐体３１にスリット３４ｇとこのスリット３４ｇの底壁３３側に溝部４１の形成された構成を採用することもできる。本変形例ではスリット３４ｇが側壁の先端面に開口している。

（第６の変形例）
本実施形態では第１端壁３５と第２端壁３６それぞれにｚ方向の延びる筒形状の剛性部３９が一体的に連結される例を示した。しかしながら例えば図１６に示すように、この剛性部３９の代わりに固定ボルト４６の頭部が端壁に埋め込まれた構成を採用することもできる。この固定ボルト４６の軸部は端壁から離間する態様でｙ方向に延びている。

また、例えば図１と図２に示すように、端壁に頭部に埋め込まれた出力端子の軸部がｚ方向に延びる例を示した。しかしながら例えば図１６に示すようにこの出力端子の軸部が上記の固定ボルト４６の軸部と同様にして、端壁から離間する態様でｙ方向に延びる構成を採用することもできる。この変形例では端壁に固定ボルト４６が２つ連結されている。これら２つの固定ボルト４６の間に出力端子が位置している。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

１０…電池スタック、１１…電池セル、１２…負極端子、１３…正極端子、１４…直列バスバ、３０…ケース、３１…筐体、３２…蓋体、３３…底壁、３４…環状壁、３５…第１端壁、３６…第２端壁、３７…第１側壁、３８…第２側壁、４１…溝部、４１ａ…側面、４１ｂ…底面、４２…隔壁、４３…板部、４３ａ…介在面、４３ｂ…横端面、４３ｂ…縦端面、４４…支持部、４５…突起部、１００…電池モジュール

Claims (6)

1. 並び方向で並ぶ複数の電池セル（１１）と、
   複数の前記電池セルのうちの前記並び方向で隣り合って並ぶ２つの前記電池セルの間に介在される複数の隔壁（４２）と、
   複数の前記電池セルと複数の前記隔壁それぞれの収納される筐体（３１）と、を有し、
   前記筐体には複数の前記隔壁の一部の設けられる溝部（４１）が形成されている電池モジュール。
2. 前記隔壁は、前記並び方向で前記電池セルと対向する板部（４３）と、前記板部に連結された、前記板部よりも前記並び方向の厚さの長い支持部（４４）と、を有し、
   前記支持部が前記溝部を区画する壁面（４１ａ）と前記並び方向で接触している請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記板部の一部が前記溝部に設けられており、
   前記板部と前記溝部とは前記並び方向で離間している請求項２に記載の電池モジュール。
4. 前記板部と前記筐体それぞれには前記並び方向に突起する突起部（４５）が形成され、
   複数の前記電池セルそれぞれは前記並び方向で圧縮する態様で変形した前記突起部の復元力によって前記筐体内に固定されている請求項２または請求項３に記載の電池モジュール。
5. 前記支持部は前記板部における前記並び方向で並ぶ２つの介在面（４３ａ）それぞれから前記並び方向に延びている請求項４に記載の電池モジュール。
6. 前記支持部は前記板部における前記並び方向に直交する横方向で並ぶ横端面（４３ｂ）に連結されている請求項４に記載の電池モジュール。

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