JP2024037434A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】電池スタックが拘束荷重が付加された状態でケースに収容された状態において、電池スタックの積層方向中央が上方に膨らむように変形することを抑える電池パックを提供する。【解決手段】両端にエンドプレート１３，１４が配置された電池スタック１０を収容する収容空間２７を備えるケース２０がエンドウォール２３とで電池スタック１０を挟み込む支持構造部２４を備え、更に、収容空間２７内の第２エンドプレート１４と支持構造部２４との間に配置されるサイドプレート１７とを備える。支持構造部２４は、底面部２１に対して立設された係止壁３１Ａ，３１Ｂを備え、電池スタック１０は、収容空間２７において、積層方向に圧縮状態で拘束される。係止壁３１Ａ，３１Ｂは、基端と、先端と、を備え、サイドプレートによる係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力が先端よりも基端の方に大きく加わるように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、電池セルを積層した電池スタックをケースに収容した電池パック置に関する。

電池パックには、特許文献１のように構成されたものがある。具体的には、電池スタックは、複数の電池セルと、複数の電池セルの積層方向の両端に配置されたエンドプレートと、を備えている。ケースは、矩形箱形状を有しており、上面が開口されている。積層方向に拘束された電池スタックは、吊下げられた状態で、上方からケースに収容される。この際、ケースには、適当な拘束荷重を電池スタックに対して付加できるように、スペーサが事前に配置されている。具体的に、ケースは、底面部の周囲から側壁部が立設されている。そして、ケースは、電池スタックの積層方向において相対する一対の側壁部のうち一方の側壁部の内側にスペーサが配置される。電池スタックがケースに収容されると、電池スタックには拘束荷重が加わる一方で、積層方向における一対の側壁部には、拘束荷重の圧縮反力が加わる。

特開２０２０－７７５３０号公報

ところで、側壁部は、底面部の周囲から一体的に立設されて構成されている。このため、一対の側壁部は、底面部に近い基端部より底面部より離れ、且つ基端側より物理的強度の低い先端側の方が拘束荷重の圧縮反力によって変形し易い。電池スタックを収容すると、積層方向の一対の側壁部は、電池スタックからの圧縮反力によって、先端が外側に開いた上開き状態に変形してしまうおそれがある。側壁部が上開き状態に変形すると、ケースに収容されている電池スタックは、積層方向中央が上方に膨らむように変形する可能性が高まる。電池スタックが上方に膨らむように変形したときには、電池スタックの上面に配置するバスバー等の部品配置の自由度が低下する。

上記課題を解決するための電池パックは、複数の電池セルと、前記複数の電池セルの積層方向の各端に配置された第１エンドプレート及び第２エンドプレートと、を備える電池スタックと、前記電池スタックを収容する収容空間を備えるケースであって、前記電池スタックの下方に位置する底面部と、前記電池セルの積層方向の第１端側に位置するエンドウォールと、前記積層方向における前記電池セルの前記第１端と反対側の第２端側に位置して、前記エンドウォールとで前記電池スタックを挟み込む支持構造部と、を備えるケースと、前記収容空間内における前記電池スタックの前記第２端に位置する前記第２エンドプレートと前記支持構造部との間に配置されるサイドプレートと、を備え、前記支持構造部は、前記底面部に対して立設された係止壁を備え、前記電池スタックは、前記収容空間において、前記積層方向に圧縮状態で拘束され、前記係止壁は、基端と、先端と、を備え、前記サイドプレートによる前記係止壁に対する圧縮反力が前記先端よりも前記基端の方に大きく加わるように構成されている。

電池スタックは、ケースに構成された収容空間に圧縮状態が拘束されて収容される。係止壁は、基端側より先端側の方が強度が低く変形し易いため、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力によって、係止壁の先端側が外側に開く上開き状態に変形してしまうおそれがある。係止壁が上開き状態に変形すると、電池スタックが、積層方向中央が上方に膨らむように変形してしまうおそれがある。電池スタックが上方に膨らむように変形すると、電池スタックの上面に配置するバスバー等の部品配置の自由度が低下する。

この点、本発明において、係止壁は、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力が先端よりも変形しにくい基端の方に大きく加わるように構成されている。これにより、電池スタックは、積層方向中央が上方に膨らむ変形が抑えられる。その結果、電池スタックの上面におけるバスバー等の部品配置が容易なものとなる。

上記電池パックにおいて、前記係止壁は、前記先端が前記基端よりも前記収容空間とは反対側に傾いた形状であることが好ましい。上記構成によれば、係止壁を、予め先端が基端よりも収容空間とは反対側に傾いた形状とすることで、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力が係止壁の先端よりも基端の方に大きく加わるように構成できる。これにより、電池スタックの、積層方向中央が上方に膨らみ広がる変形を抑えることができる。

上記電池パックにおいて、前記第２エンドプレートは、前記サイドプレートと対向する面の下端を含む部分に、前記係止壁の傾きに対応する部分傾斜部を備える構成としてもよい。

上記構成によれば、サイドプレートは、第２エンドプレートの部分傾斜部の傾斜に倣って傾き、傾いた状態で係止壁に押圧される。その結果、サイドプレートと第２エンドプレートとは、先端側で離間する。これにより、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力は、部分傾斜部からサイドプレートを通じて、係止壁の基端側に大きく加わる。したがって、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力が先端よりも基端の方に大きく加わり、電池スタックの、積層方向中央が上方に膨らむ変形が抑えることができる。

上記電池パックにおいて、前記係止壁は、前記収容空間とは反対側に第１傾きで傾いた基端側傾斜部と、前記基端側傾斜部よりも先端側であって前記第１傾きよりも大きく傾いた先端側傾斜部と、を備え、前記第２エンドプレートは、前記サイドプレートと対向する面の全面において、前記基端側傾斜部の傾きに対応する傾斜部を備えるように構成してもよい。

上記構成によれば、サイドプレートは、第２エンドプレートの傾斜部の傾斜に倣った傾いた状態で係止壁の基端側傾斜部に押圧される。その結果、係止壁とサイドプレートとは、先端側傾斜部の部分で離間する。これにより、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力は、サイドプレートを通じて、係止壁の基端側傾斜部に大きく加わる。したがって、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力が先端よりも基端の方に大きく加わる、電池スタックの積層方向中央が上方に膨らみ広がる変形を抑えることができる。

上記電池パックにおいて、前記係止壁は、前記サイドプレートと対向する面に、前記サイドプレートを支持する突部を備えている構成してもよい。上記構成によれば、係止壁の方向に倒れ込もうとするサイドプレートは、係止壁の突部によって支持される。これにより、サイドプレートによる係止壁に対する圧縮反力が先端よりも基端の方に大きくなる状態が維持される。

上記電池パックにおいて、前記係止壁は、一対であり、一対の係止壁は、間に開口を区画し、前記サイドプレートと前記第２エンドプレートとの間には、加圧プレートを備え、前記サイドプレートは、下側を開口端とした凹部であって、前記開口に位置する前記凹部を備え、前記加圧プレートは、前記凹部から前記加圧プレートの一部を露出されている構成としてもよい。

上記構成によれば、電池パックは、電池スタックと加圧プレートのユニットが一対の係止壁の間から収容空間に収容される。その後、加圧部材で、加圧プレートを通じて電池スタックを第２エンドウォールに対して押圧する。電池スタックを加圧した圧縮状態で、第２エンドプレートと一対の係止壁との間にサイドプレートが挿入される。この際、凹部によって加圧部材は回避される。これにより、電池スタックはケース内において圧縮状態で拘束される。加圧プレートは、第２エンドプレートと一対の係止壁との間に挿入された後、第２エンドプレートを補強する補強部材として機能する。

本発明によれば、電池スタックが拘束荷重が付加された状態でケースに収容された状態において、電池スタックの積層方向中央が上方に膨らみ広がるように変形することを抑えることができる。

図１は、電池パックの斜視図である。 図２は、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、及びサイドプレートの関係を示す分解斜視図である。 図３は、図４の３－３断面図である。 図４は、電池パックの要部平面図であって、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、及びサイドプレートの関係を示す平面図である。 図５は、電池パックの側面図である。 図６は、前提となる電池パックにおいて、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、サイドプレート、及び係止壁の支持構造を概念的に示す要部断面図である。 図７は、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、サイドプレート、及び係止壁の支持構造の考え方を概念的に示す要部断面図である。 図８は、図１に示す電池パックにおいて、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、サイドプレート、及び係止壁の支持構造部を概念的に示す要部断面図である。 図９は、電池スタックに加圧部材によって荷重を付加する状態を示す要部斜視図である。 図１０は、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、サイドプレート、及び係止壁の支持構造の変形例を概念的に示す要部断面図である。 図１１は、電池セル、第２エンドプレート、加圧プレート、サイドプレート、及び係止壁の支持構造の変形例を概念的に示す要部断面図である。

以下、本発明が適用された電池パックについて図面を参照して説明する。
〔全体構成〕
図１に示すように、電池パック１は、電池スタック１０と、ケース２０と、を備えている。電池スタック１０は、ケース２０に拘束荷重（圧縮荷重）が付加された圧縮状態で収容される。

電池スタック１０は、複数の角型の電池セル１１を複数備えている。電池スタック１０における複数の電池セル１１は、Ｘ方向に積層されている。Ｘ方向は、電池セル１１の積層方向である。また、複数の電池セル１１は、Ｙ方向に幅方向の位置が合わされている。更に、複数の電池セル１１は、Ｚ方向に高さ方向の位置が合わされている。また、本形態の電池パック１は、Ｙ方向に電池スタック１０が並んで配置されている。なお、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。ここでは、電池スタック１０がＹ方向に２列並んでいるが、電池スタック１０の配列数は、１列でもよいし、３列以上であってもよい。

ケース２０は、矩形箱形状に形成されている。電池スタック１０の下方に位置する底面部２１と、一対のサイドウォール２２と、エンドウォール２３と、支持構造部２４と、を備えている。一対のサイドウォール２２とエンドウォール２３と支持構造部２４とは、底面部２１と一体的に上方に向けて延び上面開口２５を構成している。また、一対のサイドウォール２２は、互いに平行なＸ方向に延びる壁である。エンドウォール２３は、Ｘ方向の奥においてＹ方向に延びる壁である。

ケース２０は、一対のサイドウォール２２の間において、サイドウォール２２に平行な仕切壁２６を備えている。一方のサイドウォール２２と仕切壁２６との間、及び他方向のサイドウォール２２と仕切壁２６との間には、それぞれ電池スタック１０を収容する収容空間２７が構成されている。収容空間２７は、電池スタック１０の電池セル１１を積層方向に整列させた状態で収容する。支持構造部２４は、エンドウォール２３の反対側に構成されており、各収容空間２７に対応して上面開口２５と連続した開口２８を備えている。支持構造部２４は、各開口２８に対応して一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂを備えている。各開口２８は、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂによって区画されている。一対の係止壁のうち一方の係止壁３１Ａは、サイドウォール２２の端に繋がり、他方の係止壁３１Ｂは、仕切壁２６の端に繋がっている。このように構成されるケース２０は、電池スタック１０を適切に圧縮しつつ、その圧縮反力Ｓに耐えることのできる強度を備えている。圧縮反力Ｓは、電池スタック１０の第１エンドプレート１３と第２エンドプレート１４とが互いに離れる方向、すなわち積層方向に広がる方向の拘束荷重（圧縮荷重）に対する反力である。

各収容空間２７には、開口２８から電池スタック１０の積層方向の端部である第１端を挿入端として底面部２１と平行にスライドするように挿入される。その後、電池スタック１０は、第１端と反対側の第２端と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂとの間にサイドプレート１７が挿入される。サイドプレート１７が一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに係止されることで、電池スタック１０は、各収容空間２７に、拘束荷重が付加された圧縮状態で収容される。

〔電池スタック〕
図２に示すように、電池スタック１０は、複数の電池セル１１と、スペーサ１２と、第１エンドプレート１３と、第２エンドプレート１４と、を備えている。

複数の電池セル１１は、Ｘ方向に積層して構成される。そして、互いに隣り合う電池セル１１の間には、スペーサ１２が介在されている。各電池セル１１は、例えば、非水二次電池であって、一例としてリチウムイオン二次電池である。各電池セル１１は、電池ケースと、蓋体とを備えている。電池ケース及び蓋体は、例えばアルミニウム、若しくはアルミニウム合金等の金属で構成される。電池ケースは、内部に構成された収容部に正極シート、負極シート、及びセパレータの積層体を巻回して構成した巻回体を、非水電解液と共に収容し、その後、蓋体によって密閉されている。各電池セル１１は、偏平な有底角型（直方体形状）の外形を有する。蓋体には、正極の外部端子１１Ａ及び負極の外部端子１１Ｂが設けられている。外部端子１１Ａ，１１Ｂは、電力の充放電に用いられる。

隣り合う電池セル１１の正極の外部端子１１Ａと負極の外部端子１１Ｂとは、バスバー１５で電気的に接続されている。バスバー１５は、例えば導電性を有する金属平板であって細長い形状を有している。隣り合う電池セル１１は、バスバー１５によって直列に電気接続されている。

スペーサ１２は、互いに隣り合う電池セル１１の間に１つずつ配置されている。スペーサ１２は、各面に、電池セル１１の側面が嵌め込まれる凹部１２Ａが構成されている。凹部１２Ａには、放熱路等がリブによって構成されている。第１エンドプレート１３は、電池スタック１０の第１端に配置される。第１エンドプレート１３は、拘束荷重の圧縮反力Ｓによって、エンドウォール２３に圧接される（図１参照）。第２エンドプレート１４は、電池スタック１０の第２端に配置される。

スペーサ１２、第１エンドプレート１３、及び第２エンドプレート１４は、絶縁性の材質のもの、例えば合成樹脂の成形体である。更に、スペーサ１２、第１エンドプレート１３、及び第２エンドプレート１４は、電池セル１１の放熱性を高めるため、熱伝導率の高いものが好ましい。

図３に示すように、電池スタック１０は、複数の電池セル１１の間にスペーサ１２を介在させ、第１端に第１エンドプレート１３が配置され、かつ第２端に第２エンドプレート１４が配置された状態とされる。更に、第２エンドプレート１４には、加圧プレート１６が重ねられ、１ユニット化される。このユニットは、第１エンドプレート１３を挿入端として、各開口２８から各収容空間２７に挿入される。なお、各開口２８は、このユニットが挿入可能な大きさを有している。

加圧プレート１６は、直接、加圧部材３２に押圧されるプレートであり、第２エンドプレート１４を保護するため物理的強度の高い金属平板である。加圧プレート１６は、熱伝導率の高いものが好ましい。加圧プレート１６は、板部１７Ａと同じ大きさに構成された矩形平板である。加圧プレート１６は、ケース２０に収容された後、第２エンドプレート１４を保護する保護板としても機能する。

〔サイドプレート〕
加圧プレート１６と支持構造部２４との間には、サイドプレート１７が配置される。加圧プレート１６及びサイドプレート１７は、アルミニウム等の金属平板である。サイドプレート１７は、板部１７Ａと、係合片１７Ｂと、凹部１７Ｃと、を備えている。板部１７Ａは、矩形平板で構成されている。板部１７Ａの大きさは、開口２８より大きく、且つ開口２８を構成する一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに係止可能な大きさを有している。また、板部１７Ａは、下端を開口端とした凹部形状を有した凹部１７Ｃを備えている。凹部１７Ｃは、電池スタック１０をエンドウォール２３の方向に加圧する加圧部材３２の逃げ部である。加圧部材３２が加圧プレート１６を通じて電池スタック１０をエンドウォール２３の方向に押圧している最中に、サイドプレート１７の板部１７Ａは、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂと加圧プレート１６との間の隙間に挿入される。凹部１７Ｃには、加圧部材３２が位置する。係合片１７Ｂは、板部１７Ａに対してほぼ直角となるように折曲された片である。板部１７Ａが一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂと加圧プレート１６との間の隙間に挿入されたときには、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの先端に係止される。

例えば、サイドプレート１７は、板部１７Ａの厚さが異なるものが複数種類が用意される。ケース２０には、支持構造部２４の基端とエンドウォール２３の基端との間の内寸に製造誤差に伴うばらつきが存在する。この製造誤差に伴うばらつきを吸収し電池スタック１０に対して所定の拘束荷重を付加できる厚さのサイドプレート１７が選択される。そして、選択されたサイドプレート１７は、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂと加圧プレート１６との間の隙間に挿入される。一例として、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端であって収容空間２７側の底面部２１には、溝が形成され、板部１７Ａの先端である挿入端は、溝に係合される。

支持構造部２４の基端とエンドウォール２３の基端との間の内寸は、サイドプレート１７が一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂと加圧プレート１６との間の隙間に挿入された際に、電池スタック１０に所定の拘束荷重が付加できるように設定される寸法である。一例として、内寸は、拘束荷重が付加されていない状態で、電池スタック１０と加圧プレート１６とを合わせた積層方向の寸法よりも小さい。そして、内寸は、加圧部材３２によりエンドウォール２３に押圧された状態で、電池スタック１０と加圧プレート１６とを合わせた積層方向の寸法よりも大きい。また、内寸は、サイドプレート１７が挿入され加圧部材３２により加圧が解除されたとき、第１エンドプレート１３がエンドウォール２３に圧接されるとともに、サイドプレート１７が一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端に圧接される寸法である。

〔ケース〕
上述のように、ケース２０は、アルミダイキャストによって矩形箱形状に形成されている。そして、電池スタック１０の下方に位置する底面部２１と、一対のサイドウォール２２と、エンドウォール２３と、支持構造部２４と、を備えている。一例として、一対のサイドウォール２２及びエンドウォール２３は、底面部２１に対して垂直に立設されている。なお、ケース２０は、アルミダイキャストであるため、上型を抜くため、一対のサイドウォール２２及びエンドウォール２３も若干上開き形状であってもよい。支持構造部２４を構成する一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂも、収容空間２７とは反対側に傾いた形状、すなわち上開き形状に構成されている。例えば、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの傾きは、一対のサイドウォール２２及びエンドウォール２３が傾いている場合であってもその傾きよりも大きい。

図４及び図５に示すように、支持構造部２４は、各収容空間２７の開口２８を区画するための一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂを備えている。一方の収容空間２７において、支持構造部２４は、一方のサイドウォール２２の端から仕切壁２６に向ってＹ方向（内側）に折曲して構成された第１係止壁３１Ａを備えている。更に、仕切壁２６の端を一方のサイドウォール２２の方向に向ってＹ方向（内側）に折曲して構成された第２係止壁３１Ｂを備えている。また、他方の収容空間２７において、支持構造部２４は、他方のサイドウォール２２の端から仕切壁２６に向ってＹ方向（内側）に折曲して構成された第１係止壁３１Ａを備えている。更に、仕切壁２６の端を他方のサイドウォール２２の方向に向ってＹ方向（内側）に折曲して構成された第２係止壁３１Ｂを備えている。すなわち、仕切壁２６の端からは、両方向に第２係止壁３１Ｂが設けられている。一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの内面には、サイドプレート１７の板部１７Ａの外周部が対向される。

一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂは、拘束荷重の圧縮反力Ｓがサイドプレート１７を介して加わることになる。一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂは、上開き形状であることで、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが先端よりも基端側に大きく加わるように構成されている。

図６に示すように、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂが底面部２１に対して垂直の場合、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓは、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに加わる。一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂは、底面部２１に近い基端より先端側の方が物理的強度が低く変形し易い。このため、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが加わると、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂが上開き状態に変形してしまう。その結果、電池スタック１０は、拘束荷重の圧縮反力Ｓによって積層方向中央が上方に膨らむように変形してしまう。このような場合には、電池スタック１０の上面に配置するバスバー１５等の部品配置を配置しにくくなる。

そこで、図７に示すように、予め一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂを上開き状態に形成し、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの先端より基端側にサイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが大きく加わるように構成する。このような場合には、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの先端側は、基端側より、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが小さくなる。一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端は、先端側より物理的強度が高く変形しにくい。したがって、電池スタック１０の積層方向の広がりを、エンドウォール２３と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂとによって抑えることができる。あわせて、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむように広がる変形を抑えることができる。

ただし、図７の例において、サイドプレート１７は、第２エンドプレート１４と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端とに挟まれて支持されるだけある。このため、サイドプレート１７の姿勢は、不安定であり、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの方向に倒れ易い。

図８の例では、第２エンドプレート１４が、加圧プレート１６と対向する面において、下端を含む部分に、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの傾斜面に対応する傾斜面で構成された部分傾斜部１４Ａを備えている。すなわち、部分傾斜部１４Ａを構成する傾斜面の傾きは、図７及び図８に示す一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの傾斜面の傾きと同じであって、例えば平行である。また、部分傾斜部１４Ａは、第２エンドプレート１４は、加圧プレート１６と対向する面において、Ｚ方向の高さ寸法の中央よりも下側に構成されている。これにより、部分傾斜部１４Ａには、加圧プレート１６が面接触する。サイドプレート１７も、部分傾斜部１４Ａに倣って傾く。すると、第２エンドプレート１４の上端と加圧プレート１６及びサイドプレート１７の上端とは離間し隙間２９を形成することになる。

その結果、サイドプレート１７は、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに支持されながらも、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓにより押される力が先端よりも基端の方が大きくなる。これにより、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむように広がる変形を抑えることができる。その結果、電池スタック１０の上面に配置するバスバー１５等の部品配置の自由度が向上する。

〔組立方法〕
電池スタック１０は、複数の電池セル１１の間にスペーサ１２を介在させ、第１端に第１エンドプレート１３が配置され、かつ第２端に第２エンドプレート１４が配置された状態とされる。更に、第２エンドプレート１４には、加圧プレート１６が重ねられ、１ユニット化される。このユニットは、第１エンドプレート１３を挿入端として、各開口２８から各収容空間２７に挿入される。

図９に示すように、開口２８からは、加圧部材３２が進入して加圧プレート１６の中央などの所定位置を所定圧力で押圧する。これにより、加圧プレート１６とエンドウォール２３との間において、電池スタック１０は拘束荷重によって圧縮される。電池スタック１０が圧縮された状態において、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂと加圧プレート１６との間の隙間には、サイドプレート１７が挿入される。加圧部材３２は、凹部１７Ｃによって逃げることができる。凹部１７Ｃからは、加圧プレート１６の一部が露出する。サイドプレート１７の挿入後、加圧部材３２は、加圧状態が解除される。これにより、電池スタック１０は、積層方向の寸法が大きくなることで、エンドウォール２３と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端側によって所定の拘束荷重が付加されることになる。拘束荷重が付加された電池スタック１０は、エンドウォール２３と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端側によってしっかりと挟まれ、各電池セル１１及びスペーサ１２は底面部２１に対して垂直な状態となる。

一方で、サイドプレート１７の下端は、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓによって、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの下端を含む下側部分を押圧する。加圧プレート１６及びサイドプレート１７は、電池セル１１の側面に押圧されることで直立している第２エンドプレート１４の部分傾斜部１４Ａに倣って傾く。そして、第２エンドプレート１４の上端と第２エンドプレート１４の上端とは離間し隙間２９を形成する。これにより、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓは、先端側が基端側より小さくなる。そして、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむような変形が抑えられる。この後、電池スタック１０の上面には、バスバー１５等の部品が配置される。

〔実施形態の効果〕
以上のような電池パック１は、以下のように列挙する効果を得ることができる。
（１－１）サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが先端よりも基端の方に大きく加わる。拘束荷重が付加された電池スタック１０は、エンドウォール２３と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端側によってしっかりと挟まれる。これに合わせて、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむように広がる変形が抑えられる。その結果、電池スタック１０の上面におけるバスバー１５等の部品配置が容易なものとなる。

（１－２）一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂを、予め先端が基端よりも収容空間２７とは反対側に傾いた形状とする。これにより、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの先端よりも基端の方が大きく加わるように構成できる。これにより、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむように広がる変形を抑えることができる。

（１－３）サイドプレート１７は、第２エンドプレート１４の部分傾斜部１４Ａの傾斜に倣った傾いた状態で一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに押圧される。その結果、サイドプレート１７と第２エンドプレート１４とは、先端側で離間し隙間２９を形成する。これにより、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓは、部分傾斜部１４Ａからサイドプレート１７を通じて、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端側に加わる。したがって、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓは、先端側よりも基端側の方に大きく加わる。その結果、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむように広がる変形が抑えることができる。

（１－４）電池パック１は、電池スタック１０と加圧プレート１６のユニットが一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの間から収容空間２７に収容される。その後、加圧部材３２で、加圧プレート１６を通じて電池スタック１０をエンドウォール２３に対して押圧する。電池スタック１０を加圧した圧縮状態で、第２エンドプレート１４と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂとの間の隙間にサイドプレート１７が挿入される。この際、凹部１２Ａによって加圧部材３２は回避される。これにより、電池スタック１０はケース２０内において圧縮状態で拘束される。

（１－５）加圧プレート１６は、第２エンドプレート１４よりも高強度であり、挿入後、第２エンドプレート１４を補強する補強部材として機能する。すなわち、加圧プレート１６は、直接加圧部材３２で第２エンドプレート１４を押圧することで、第２エンドプレート１４が脆くなることを抑えることができる。

なお、電池パック１は更に、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが先端よりも基端の方に大きく加わるようにする構成は、図１０に示すように構成してもよい。すなわち、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂは、底面部２１に対して収容空間２７とは反対側に第１傾きで傾いた基端側傾斜部３６と、基端側傾斜部３６よりも先端側であって第１傾きよりも大きく傾いた先端側傾斜部３７とで構成される。そして、第２エンドプレート１４は、サイドプレート１７と対向する面の全面において、基端側傾斜部３６の傾きに対応する全面傾斜部３８を備えている。例えば、基端側傾斜部３６と全面傾斜部３８とは平行である。先端側傾斜部３７は、サイドプレート１７が接触する面ではないことから、外側に膨らむ又は凹む円弧面などであってもよい。また、先端側傾斜部３７は基端側傾斜部３６よりも小さい圧縮反力Ｓが加わる程度の傾きであってもよい。

このような構成によれば、サイドプレート１７は、第２エンドプレート１４の全面傾斜部３８の傾斜に倣った傾いた状態で一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端側傾斜部３６に押圧される。その結果、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂとサイドプレート１７とは、先端側傾斜部３７の部分で離間し隙間３５を形成する。これにより、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓは、サイドプレート１７を通じて、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの基端側傾斜部３６に大きく加わる。拘束荷重が付加された電池スタック１０は、エンドウォール２３と基端側傾斜部３６によってしっかりと挟まれる。これに合わせて、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らむ変形が抑えることができる。

なお、全面傾斜部３８は、第２エンドプレート１４のサイドプレート１７と対向する面における下半分の領域など下端を含む下側領域に設けられた部分的な傾斜部であればよい。このような構成であれば、加圧プレート１６とサイドプレート１７とを基端側傾斜部３６に倣うように傾斜させることができるからである。

・サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓを先端よりも基端の方が大きくなる構成は、図１１に示すように構成してもよい。一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂは、サイドプレート１７と対向する面に、サイドプレート１７を支持する突部３９を備えている。突部３９は、図１１のように各係止壁に１つでもよいし、上下方向において、複数であってもよい。サイドプレート１７と一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂとの間は、隙間４０が形成されることになる。

このような構成によれば、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの方向に倒れ込もうとするサイドプレート１７は、一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂの突部３９によって支持される。これにより、サイドプレート１７による一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂに対する圧縮反力Ｓが先端よりも基端の方に大きく加わる状態が維持されることで、電池スタック１０の、積層方向中央が上方に膨らみ広がる変形が抑えることができる。

・電池パック１において、加圧プレート１６は省略する構成としてもよい。この場合、第２エンドプレート１４は、加圧部材３２によって直接押圧されることになるので、より物理的強度の高い材料や構造で構成することが好ましい。

・電池スタック１０は、開口２８から底面部２１と平行にスライドさせるようにして収容空間２７に挿入するのではなく、拘束された状態で、ケース２０の上面開口２５から挿入するようにしてもよい。この場合、支持構造部２４は、開口２８を区画するように互いに離間した一対の係止壁３１Ａ，３１Ｂで構成しなくてもよい。この場合、例えば、支持構造部を構成する係止壁は、開口２８を省略した１つの側壁部を構成する壁で構成するようにしてもよい。

・図８の変形例として、係止壁は、底面部２１に対して垂直に立設して、収容空間２７側の内面を、基端から先端に向って収容空間２７とは反対側に傾斜する傾斜面で構成してもよい。すなわち、係止壁は、外面を垂直面で構成し、内面を上述のような傾斜面で構成し、基端から先端に向って板厚が小さくなるように構成してもよい。このような構成によっても、サイドプレート１７による係止壁に対する圧縮反力Ｓが先端よりも基端の方に大きく加わるように構成することができる。

・電池セル１１は、リチウムイオン二次電池に限定されず、正極シートと負極シートと非水電解液とを備える構成であれば、ニッケル水素二次電池などであってもよい。
・電池パック１は、自動搬送機や荷役用の特殊自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車等の他、コンピュータ、その他の電子機器に搭載されるものであってもよく、これ以外のシステムを構成するものであってもよい。例えば、船舶、航空機等の移動体に設けられるものであってもよく、発電所から変電所等を介して二次電池が設置されたビルや家庭等に電力を供給する電力供給システムであってもよい。

Ｓ…圧縮反力
１…電池パック
１０…電池スタック
１１…電池セル
１１Ａ，１１Ｂ…外部端子
１２…スペーサ
１２Ａ…凹部
１３…第１エンドプレート
１４…第２エンドプレート
１４Ａ…部分傾斜部
１５…バスバー
１６…加圧プレート
１７…サイドプレート
１７Ａ…板部
１７Ｂ…係合片
１７Ｃ…凹部
２０…ケース
２１…底面部
２２…サイドウォール
２３…エンドウォール
２４…支持構造部
２５…上面開口
２６…仕切壁
２７…収容空間
２８…開口
２９，３５，４０…隙間
３１Ａ…第１係止壁
３１Ｂ…第２係止壁
３２…加圧部材
３６…基端側傾斜部
３７…先端側傾斜部
３８…全面傾斜部
３９…突部

Claims (6)

1. 複数の電池セルと、前記複数の電池セルの積層方向の各端に配置された第１エンドプレート及び第２エンドプレートと、を備える電池スタックと、
   前記電池スタックを収容する収容空間を備えるケースであって、前記電池スタックの下方に位置する底面部と、前記電池セルの前記積層方向の第１端側に位置するエンドウォールと、前記積層方向における前記電池セルの前記第１端と反対側の第２端側に位置して、前記エンドウォールとで前記電池スタックを挟み込む支持構造部と、を備えるケースと、
   前記収容空間内における前記電池スタックの前記第２端に位置する前記第２エンドプレートと前記支持構造部との間に配置されるサイドプレートと、を備え、
   前記支持構造部は、前記底面部に対して立設された係止壁を備え、
   前記電池スタックは、前記収容空間において、前記積層方向に圧縮状態で拘束され、
   前記係止壁は、基端と、先端と、を備え、前記サイドプレートによる前記係止壁に対する圧縮反力が前記先端よりも前記基端の方に大きく加わるように構成されている
   電池パック。
2. 前記係止壁は、前記先端が前記基端よりも前記収容空間とは反対側に傾いた形状である
   請求項１に記載の電池パック。
3. 前記第２エンドプレートは、前記サイドプレートと対向する面の下端を含む部分に、前記係止壁の傾きに対応する部分傾斜部を備える
   請求項２に記載の電池パック。
4. 前記係止壁は、前記収容空間とは反対側に第１傾きで傾いた基端側傾斜部と、前記基端側傾斜部よりも先端側であって前記第１傾きよりも大きく傾いた先端側傾斜部と、を備え、
   前記第２エンドプレートは、前記サイドプレートと対向する面の全面において、前記基端側傾斜部の傾きに対応する傾斜部を備える
   請求項２に記載の電池パック。
5. 前記係止壁は、前記サイドプレートと対向する面に、前記サイドプレートを支持する突部を備えている
   請求項２に記載の電池パック。
6. 前記係止壁は、一対であり、一対の係止壁は、間に開口を区画し、
   前記サイドプレートと前記第２エンドプレートとの間には、加圧プレートを備え、
   前記サイドプレートは、下側を開口端とした凹部であって、前記開口に位置する前記凹部を備え、
   前記加圧プレートは、前記凹部から前記加圧プレートの一部を露出されている
   請求項１乃至請求項５のうち何れか１項に記載の電池パック。

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