JP3225499U - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】締め付け部材によって電池の発熱を効率良くハウジングに伝導させる電池モジュールを提供する。【解決手段】ハウジング１０、電池スタック２０Ａ、２０Ｂ、締め付け部材３０、及び熱伝導性部材２７Ｂを備える。電池スタックはハウジング内に設けられる。締め付け部材は、第１本体３１及び第２本体３２を有する。第１本体は、第１ストッパー部３１２と、第１ストッパー部に接続されると共に末端が第１ストッパー部から離れる方向に向かって徐々に窄まっている第１ピン部３１１とを有する。第２本体３２は、第２ストッパー部３２２と、第２ストッパー部に接続されると共に末端が第２ストッパー部から離れる方向に向かって徐々に窄まっている第２ピン部とを有する。第１本体及び前記第２本体は電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面をハウジングに締め付ける。熱伝導性部材は、第２の表面に設けられ、電池スタックの前記第２の表面をハウジングに締め付ける。【選択図】図１

Description

本考案は、電池モジュール、特に締め付け部材によって電池の発熱を効率良くハウジングに伝導させる電池モジュールに関する。

電池モジュールは、電池及び電気部品（例えば、電池管理システム及びバス）を保護し、物理的な損傷の防止、固定、絶縁、放熱、防水、防塵等の機能を有する機能性部品である。

前記物理的な損傷の防止、固定、絶縁、放熱、防水、防塵等の目的を達成するために、従来の電池モジュール構造は下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の手段がよく使われている。
（ｉ）２つの接合面の組立手段
ねじによって接合面に鉛直方向の推力をかける。その欠点としては、ねじ孔を設置する空間が必要で、且つ防水性を求める場合に他の処理を行わなければならない。
（ｉｉ）電池スタックの固定手段
スクリュー、ケーブルロック、結束バンド、金属バンド等を利用して電池スタックを固定する。その欠点としては、ねじ孔をあけるスベースを確保しなければならなく、防水性が必要である場合、別の処理を行わなければならない。なお、スクリュー、金属板、結束バンド等が外部から視認されるので、電池モジュールの見た目が良くないだけでなく、全体的な体積を増大させる。
（ｉｉｉ）電池の放熱手段
流体（空気、水、オイル）を導入することで熱を流体経路を介してハウジングに伝導させるか、又は電池を直接にハウジングに接合することで熱を伝導させる。その欠点としては、充分な流体経路の空間及び開発コストが必要である。

よって、従来の電池モジュールの放熱設計を改善して電池の発熱を効率良くハウジングに伝導させる電池モジュールの開発は、当業者が解決しようとする課題である。

本考案の第１の側面は、
ハウジングと、電池スタックと、締め付け部材と、熱伝導性部材とを備え、
電池スタックは前記ハウジング内に設けられ、
締め付け部材は、第１本体と、第２本体とを有し、
第１本体は、第１ストッパー部と、第１ストッパー部に接続されると共に末端が第１ストッパー部から離れる方向に向かって徐々に窄まっているする第１ピン部とを有し、
第２本体は、第２ストッパー部と、第２ストッパー部に接続されると共に末端が第２ストッパー部から離れる方向に向かって徐々に窄まっている第２ピン部とを有し、
第１本体及び前記第２本体は、電池スタックの対向する両端部に取り外し可能に挿入することで、電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面を前記ハウジングに締め付け、
熱伝導性部材は、第２の表面に設けられ、電池スタックの第２の表面をハウジングに締め付けることを特徴とする、電池モジュールを提供する。

本考案の第２の側面は、
ハウジングと、
ハウジング内に設けられる電池スタックと、
電池スタックの第１の表面とハウジングとの間に生じる隙間に配置され、電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面をハウジングに締め付けるコーキング材と、
隙間に設けられ、電池スタックの第２の表面をハウジングに締め付ける熱伝導性部材とを備えることを特徴とする、電池モジュールを提供する。

本考案の第３の側面は、ハウジングと、ハウジング内に設ける複数の電池スタックと、複数の電池スタックの間に生じる隙間に配置され、電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面を前記ハウジングに締め付けるコーキング材と、
隙間に設けられ、電池スタックの第２の表面を前記ハウジングに締め付ける熱伝導性部材とを備えることを特徴とする、電池モジュールを提供する。

本考案によれば、電池の発熱を効率良くハウジングに伝導させる電池モジュールを提供することができる。

本考案の締め付け部材によってＸ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す立体図である。 本考案の締め付け部材によってＸ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す平面図である。 本考案の締め付け部材によってＸ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す平面図である。 本考案の締め付け部材によってＸ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す平面図である。 本考案の他の実施形態の締め付け部材によってＸ軸方向に単一電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す平面図である。 図１の第１本体（第２本体）を示す正面図である。 図１の第１本体（第２本体）を示す背面図である。 図１の第１本体（第２本体）を示す右側面図である。 図１の第１本体（第２本体）を示す平面図である。 図１の第１本体（第２本体）を示す底面図である。 本考案の他の実施例の第１本体（第２本体）を模式的に示す底面図である。 図１の締め付け部材によってＸ軸方向にハウジングに締め付けた２つの電池スタックの間に本考案のコーキング材を入れる状態を模式的に示す立体図である。 本考案の他の実施例のコーキング材を示す模式図である。 図１の締め付け部材によってＸ軸方向にハウジングに締め付けた２つの電池スタックの間に本考案の他の実施例のコーキング材を入れる状態を模式的に示す側面図である。 本考案の他の実施例の締め付け部材によってＹ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す立体図である。 図５の締め付け部材によってハウジングに締め付けた２つの電池の間に本考案のコーキング材を入れる状態を模式的に示す立体図である。 図６の実施例に対してＺ軸方向に２つのカバーを装着する状態を示す模式図である。 図６の実施例に対してＺ軸方向に２つのカバーを装着する状態を示す模式図である。 本考案の他の実施例の締め付け部材によってＸ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す立体図である。 図９の締め付け部材によってハウジングに締め付けた２つの電池の間に本考案のコーキング材を入れる状態を模式的に示す立体図である。 本考案の他の実施例の締め付け部材によってＺ軸方向に２つの電池をハウジングに締め付ける状態を模式的に示す立体図である。 図１１の締め付け部材によってハウジングに締め付けた電池とハウジングとの間に本考案のコーキング材を入れる状態を模式的に示す立体図である。 図１２の実施例に対してＹ軸方向にカバーを装着する状態を示す模式図である。 図１２の実施例に対してＹ軸方向にカバーを装着する状態を示す模式図である。

図１及び図２Ａを参考しながら説明する。電池モジュールは、ハウジング１０内に２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂを設ける。本実施例において、ハウジング１０におけるＺ軸方向で対向する両側が開放側１１であり、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂを開放側１１からハウジング１０に入れる。

電池スタック２０Ａ、２０Ｂを容易にハウジング１０に入れることができるように、電池スタック２０Ａ、２０Ｂがハウジング１０に間隔を設けて配置される。これにより電池スタック２０Ａ、２０Ｂとハウジング１０との間に隙間Ｇ０が生じる。ハウジング１０内に設置した場合に揺れて衝突することによる破損を避けると共に放熱性を向上するために、電池スタック２０Ａ、２０Ｂは、それぞれハウジング１０と接触する表面に熱伝導性部材２７Ａ、２７Ｂを設ける。本考案の締め付け部材によって電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付け力をかけることで、熱伝導性部材２７Ａ、２７Ｂを介して電池スタック２０Ａ、２０Ｂをハウジング１０にしっかり固定する。

まず、図１及び図２Ａに示すように、本考案の締め付け部材３０の第１本体３１及び第２本体３２をそれぞれ電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間の対向する両側に挿入する。本実施例において、電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間において、Ｙ軸方向の上下両側縁にそれぞれ締め付け部材３０を設ける。また、第１本体３１と第２本体３２の形状が対称となる。

図１及び図３Ａ〜３Ｅを参考しながら、締め付け部材３０の第１本体３１及び第２本体３２の具体的な実施例を説明する。第１本体３１は、第１ピン部３１１及び第１ストッパー部３１２を有する。第１ピン部３１１は、第１ストッパー部３１２に接続されると共に末端が第１ストッパー部３１２から離れる方向に向かって徐々に窄まっている。本実施例において、第１ピン部３１１は、第１の側面３１４が第１ストッパー部３１２に接続され、底面３１３が梯形である四角柱である。

第１本体３１と第２本体３２の形状が対称となるため、図３Ａ〜図３Ｅは本考案の第２本体３２にも適用される。即ち、第２本体３２は、第２ピン部３２１及び第２ストッパー部３２２を有する。第２ピン部３２１は、第２ストッパー部３２２に接続されると共に末端が第２ストッパー部３２２から離れる方向に向かって徐々に窄まっている。第２ピン部３２１は、第２の側面３２４が第２ストッパー部３２２に接続され、底面３２３が梯形である四角柱である。

前記実施例において、図３Ｆに示すように、第１本体３１Ｅは、第１ピン部３１１Ｅ及び第１ストッパー部３１２Ｅを有する。第１ピン部３１１Ｅは、第１の側面３１４Ｅが前記第１ストッパー部３１２Ｅに接続される第１直角三角柱により構成される。第１直角三角柱の第１の底面３１３Ｅの直角部分は、第１ピン部３１１Ｅと前記第１ストッパー部３１２Ｅとが接続する一端に位置する。即ち、第１直角三角柱の直角部分は、第１の側面３１４Ｅ及び第１の底面３１３Ｅにより構成される。

同様に、第１本体３１と第２本体３２の形状が対称となるため、図３Ｆは本考案の第２本体３２Ｅにも適用される。第２本体３２Ｅは、第２ピン部３２１Ｅ及び第２ストッパー部３２２Ｅを有する。第２ピン部３２１Ｅは、第２の側面３２４Ｅが第２ストッパー部３２２Ｅに接続される第２直角三角柱により構成される。第２直角三角柱の第２の底面３２３Ｅの直角部分は、第２ピン部３２１Ｅと第２ストッパー部３２２Ｅとが接続する一端に位置する。即ち、第２直角三角柱の直角部分は、第２の側面３２４Ｅ及び第２の底面３２３Ｅにより構成される。

図１、図２Ａに示すように、電池スタック２０Ａの第１の表面２１Ａの対向する両端にそれぞれ第１凹部２２Ａ、２３Ａを有する。他の電池スタック２０Ｂの第１の表面２１Ｂの対向する両端にそれぞれ第２凹部２２Ｂ、２３Ｂを有する。電池スタック２０Ａ、２０Ｂがハウジング１０に間隔を設けて配置させるため、電池スタック２０の第１の表面２１Ａと電池スタック２０Ｂの第１の表面２１Ｂとの間に隙間Ｇ０が生じるようにしている。

第１凹部２２Ａ及び対応する第２凹部２２Ｂは、第１ストッパー部３１２の形状と一致する。第１凹部２３Ａ及び対応する第２凹部２３Ｂは、第２ストッパー部３２２の形状と一致する。

図２Ａに示すように、それぞれ対向する両側から第１本体３１の第１ピン部３１１及び第２本体３２の第２ピン部３２１を電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間の隙間Ｇ０に挿入する。

そして、図２Ｂに示すように、第１ピン部３１１は第１ストッパー部３１２から離れる方向に向かって徐々に窄まっており、第２ピン部３２１は、第２ストッパー部３２２から離れる方向に向かって徐々に窄まっている。そのため、第１ピン部３１１及び第２ピン部３２１を２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの隙間Ｇ０に挿入する途中に、２つの電池スタック２０Ａ、２０ＢがＸ軸方向に相対的に離れる。

最後に、図２Ｃに示すように、第１本体３１の第１ストッパー部３１２及び第２本体３２の第２ストッパー部３２２がそれぞれ第１凹部２２Ａ、第２凹部２２Ｂ、第１凹部２３Ａ、第２凹部２３Ｂに当接すると、電池スタック２０Ａ、２０Ｂの対向する２つの外側表面がハウジング１０に締め付けられる。そして、電池スタック２０Ａ、２０Ｂとハウジング１０との間の隙間に熱伝導性部材２７Ａ、２７Ｂを設けることで、電池スタック２０Ａと熱伝導性部材２７Ａとハウジング１０との間、及び電池スタック２０Ｂと熱伝導性部材２７Ｂとハウジング１０の間をしっかり固定することができる。このようにすることで、熱伝導性部材２７Ａ、２７Ｂを介して電池スタック２０Ａ、２０Ｂの発熱を効率良くハウジング１０外に伝導させることができ、発熱がハウジング１０内に留まることを避けることができる。留意すべきことは、第１本体３１の第１ストッパー部３１２及び第２本体３２の第２ストッパー部３２２がそれぞれ第１凹部２２Ａ、第２凹部２２Ｂ、第１凹部２３Ａ、第２凹部２３Ｂに当接すると、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間に隙間Ｇ１が生じる。前記隙間Ｇ１は前記隙間Ｇ０より大きい。実施例において、隙間Ｇ１を断熱層として２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間の熱伝達を効率良く遮断できる。

本実施形態において、第１ストッパー部３１２及び第２ストッパー部３２２は、それぞれ電池スタック２０Ａ、２０Ｂの対応箇所にねじ込むための複数のねじ穴（図示せず）を設ける。

図２Ｃに示すように、第１ピン部３１１及び第２ピン部３２１の長さＬ１が電池スタック２０Ａ、２０Ｂの長さＬ２以下である。他の実施形態において、電池スタック及びハウジングの実際サイズに応じ、第１ピン部３１１及び第２ピン部３２１の長さが電池スタック２０Ａ、２０Ｂの長さと等しいように設計してもよい。

説明すべき点として、図１〜図２Ｃに示す実施形態において、ハウジング１０内に２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂを設けるが、ハウジング１０内に電池スタック２０Ａ（又は２０Ｂ）のみを設けてもよい。

図２Ｄに示すように、電池スタック２０Ａのみを設ける場合、前記２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂを設ける場合と同様に締め付け部材３０を設置してもよい。このようにすると、締め付け部材３０を設けることによって、電池スタック２０Ａの第１の表面２１Ａとハウジング１０の間に隙間Ｇ１が生じることで、電池スタック２０Ａにおける第１の表面２１Ａの反対側の第２の表面２４Ａをハウジング１０に締め付けることができる。また、熱伝導性部材２７Ａを電池スタック２０Ａの第２の表面２４Ａとハウジング１０の間の隙間に設けることで、電池スタック２０Ａと熱伝導性部材２７Ａとハウジング１０の間をしっかり固定することができる。このようにすることで、熱伝導性部材２７Ａを介して電池スタック２０Ａの発熱を効率良くハウジング１０外に伝導させる。図面はあくまで実施例の態様であり、締め付け部材３０の第１本体３１及び第２本体３２の形状、サイズを必要に応じて変更できる。また、締め付け部材３０は、有効応力を生じて締め付け効果を発揮するために、剛性を有する金属又はプラスチックにより作製できる。

図４Ａに示すように、図１の締め付け部材３０を設置した後、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間に隙間Ｇ１が生じる。そして、コーキング材４０を隙間Ｇ１に入れる。実施例において、コーキング材４０は、断熱性を有する材料で形成され、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間の熱伝導を遮断する。他の実施例において、コーキング材４０は、熱伝導性を有する材料で形成され、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの発熱を外部に伝導させる。前記熱伝導性を有する材料は、例えば圧縮性を有する熱伝導性エラストマー（例えばシリコーンシート）、又は熱伝導性の流体又はゲルを充填できる各種の密封袋（例えばヒドロゲルアルミ箔バッグ）が挙げられる。密封袋の袋体が耐摩耗性及び曲げ靱性を有するため、接合による締め付け力を耐えて袋体の破損を防止できる。そのため、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの発熱を外部に伝導させる。コーキング材４０は、柔軟性材料又は剛性材料で形成されているが、それらに制限されない。コーキング材４０を第１の厚さＴ１を有する矩形に形成してもよい。間隔を設けて配置されるように第１の厚さＴ１と隙間Ｇ１を対応させ、さらにコーキング材４０を隙間Ｇ１に挿入して固定してもよい。

実施例において、コーキング材４０を隙間Ｇ１に入れた後に、締め付け部材３０（即ち、第１本体３１及び第２本体３２）を外す。その場合、コーキング材４０によって２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付け力をかける。詳しく説明すると、締め付け部材３０を設置した後、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間の隙間Ｇ０が隙間Ｇ１に拡大し、コーキング材４０の第１の厚さＴ１は、隙間Ｇ０以上で、且つ隙間Ｇ１に間隔を設けて配置させるように決定する。そのため、コーキング材４０を隙間Ｇ１に挿入した後、締め付け部材３０を外して隙間Ｇ１を小さくすることで、コーキング材４０が２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締めつけて固定される。さらに、Ｘ軸方向に２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに対してハウジング１０に締め付ける締め付け力をかける。留意すべきことは、締め付け部材としてコーキング材４０を利用して２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付け力をかける場合、コーキング材４０が剛性材料でなければならない。前記剛性材料は、例えば金属又はプラスチックが挙げられるが、それらに限定されない。

図４Ｂに示すように、実施例において、コーキング材４０Ａは熱伝導性及び放熱性を有する。詳しく説明すると、コーキング材４０Ａは、剛性を有する本体４１及び２つの熱伝導層４２を有する。剛性を有する本体４１は、金属又は冷却機能を有する熱交換材料であってもよい。熱伝導層４２は、剛性を有する本体４１の対向側の両表面に配置される。コーキング材４０Ａを２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに挿入する場合、２つの熱伝導層４２がそれぞれ２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに当接することで、電池スタック２０Ａ、２０Ｂの発熱を熱伝導層４２を介してハウジング１０外に伝導させる。また、剛性を有する本体４１によって２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付け力をかけることで、Ｘ軸方向に電池スタック２０Ａ、２０Ｂとハウジング１０をしっかり固定する。実施例において、熱伝導層４２は、熱伝導性部材２７Ａ、２７Ｂと同じ材料を利用するが、それらに限定されない。

図４Ａに示すように、実施例において、コーキング材４０を入れた後に、締め付け部材３０を外す。その場合、締め付け部材３０の元の設置位置にストッパー部材（図示せず）を設けることで、コーキング材４０が非締め付け面、例えばＹ軸方向の変位を抑制できる。

さらに、図４Ｃに示すように、他の実施例において、電池スタック２０Ａ、２０Ｂの第１の表面２１Ａ、第１の表面２１Ｂにコーキング材４０を配置するための位置決め溝２８Ａ、２８Ｂを設けることで、コーキング材４０を固定することができる。これにより、締め付け部材４０が非締め付け面、例えばＹ軸方向の変位を抑制できる。

図４Ａに示すように２つの電池スタック２０Ａ、２０ＢをＸ軸方向にハウジング１０に締め付けた後、図５に示すように、Ｙ軸方向に２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付ける力をかける。

図５に示すように、電池スタック２０Ａ、２０Ｂの頂部に３つの締め付け部材３０Ａ、３０Ｂを設ける。締め付け部材３０Ａ、３０Ｂの形状は図１に示す締め付け部材３０の形状と類似しているが、サイズ及びストッパー部の形状が若干異なる。即ち、各主体がストッパー部及びピン部により構成され、且つピン部の末端がストッパー部から離れる方向に向かって徐々に窄まっているという設計の原則を逸脱しなければよい。

締め付け部材３０Ａは、第１主体３１Ａ及び第２主体３２Ａを有する。第１本体３１Ａは、第１ストッパー部３１２Ａ及び第１ピン部３１１Ａを有する。第２本体３２Ａは、第２ストッパー部３２２Ａ及び第２ピン部３２１Ａを有する。第１ピン部３１１Ａの末端が第１ストッパー部３１２Ａから離れる方向に向かって徐々に窄まっている。第２ピン部３２１Ａの末端が第２ストッパー部３２２Ａから離れる方向に向かって徐々に窄まっている。締め付け部材３０Ｂの構造は締め付け部材３０Ａの構造と類似しているが、サイズが異なっていてもよい。本実施形態の締め付け部材３０Ａ、３０Ｂは、図２Ｄに示す単一電池スタック２０Ａの実施形態にも適用される。

図６に示すように、図５のように締め付け部材３０Ａ、３０Ｂを装着した後、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの頂部とハウジング１０の間に隙間Ｇ２を形成できる。隙間Ｇ２は、そのまま断熱層としてもよいか、又は隙間Ｇ２に断熱部材又は熱伝導性部材（図示せず）を挿入して断熱性又は熱伝導性を提供する。他の実施例において、コーキング材４０Ｂを隙間Ｇ２に入れた後に締め付け部材３０Ａ、３０Ｂを外してもよい。コーキング材４０Ｂによって２つの電池スタック２０Ａ、２０ＢをＹ軸方向にハウジング１０に締め付ける。コーキング材４０Ｂの構造は、コーキング材４０、４０Ａの構造と類似しているが、サイズが異なる。コーキング材４０Ｂを隙間Ｇ２に入れる方法は前記と同じであるため、説明を省略する。また、締め付け部材３０Ａ、３０Ｂの元の設置位置にストッパー部材（図示せず）を設けることで、コーキング材４０が非締め付け面、例えばＸ軸方向の変位を防止できる。

図６に示す工程を行うことで、電池スタック２０Ａ、２０ＢがＸ軸方向及びＹ軸方向にハウジング１０に締め付けられる。

そして、図７に示すように、２つのカバー１２をそれぞれＺ軸方向にハウジング１０の開放側１１に装着することで、Ｚ軸方向に電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付ける力をかける。前記カバー１２は、それぞれ電池スタック２０Ａ、２０Ｂにおける異なる極性を有する２極２５Ａ、２５Ｂ（正極及び負極）に対応する２つのコネクタ１３、１４を設ける。すると、図８に示す電池モジュール１００の完成態様となる。

図９に示す実施形態は、図１の実施形態と類似しているが、留意すべきことは、本実施形態において、ハウジング１０Ａは、ハウジング１０ＡのＹ軸方向の頂部に設ける開放側１１Ａのみを有する。開放側１１Ａのみを有するため、ハウジング１０Ａの対面する両側にそれぞれ図１に示す第１主体３１及び第２主体３２を挿入できない。そのため、図９の実施例の締め付け部材３０Ｃの構造は、図１に示す締め付け部材３０と若干異なる。

締め付け部材３０Ｃは、第１主体３１Ｃ及び第２主体３２Ｃを有する。第１本体３１Ｃは、第１ピン部３１１Ｃ及び第１ストッパー部３１２Ｃを有する。第２本体３２Ｃは、第２ピン部３２１Ｃ及び第２ストッパー部３２２Ｃを有する。第１ピン部３１１Ｃの末端が第１ストッパー部３１２Ｃから離れる方向に向かって徐々に窄まっている。第２ピン部３２１Ｃの末端が第２ストッパー部３２２Ｃから離れる方向に向かって徐々に窄まっている。本実施例の第２ストッパー部３２２Ｃの形状と、第２ストッパー部３２２Ｃと第２ピン部３２１Ｃとが接続する部位の形状とは、同じ形状であるか、又は、第２主体３２Ｃが第２ストッパー部３２２Ｃを有しないと見なしてもよい。

締め付け部材３０ＣによりＸ軸方向に電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付ける力をかける。まず、２つの第２主体３２Ｃをそれぞれ２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの隣接する表面における対向する両側の第２凹部２２Ｂ、２３Ｂに挿入し、第２ストッパー部３２２Ｃにおける徐々に窄まっている端が上方に向かっている。そして、２つの第１主体３１Ｃをそれぞれ第１凹部２２Ａ、２３Ａに挿入する。第１主体３１Ｃと第２主体３２Ｃとを互いに締め付ける方法は、図１の第１主体３１と第２主体３２の場合と同じである。本実施例の締め付け部材３０Ａ、３０Ｂは、図２Ｄに示す単一電池スタック２Ａの実施形態にも適用される。

図１０に示すように、図９のように締め付け部材３０Ｃを装着した後、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの間に隙間Ｇ３を形成できる。隙間Ｇ３は、そのまま断熱層としてもよいし、又は隙間Ｇ３に断熱部材又は熱伝導性部材（図示せず）を挿入して断熱性又は熱伝導性を提供してもよい。他の実施形態において、コーキング材４０を隙間Ｇ３に入れた後に、締め付け部材３０Ｃを外して隙間Ｇ３を小さくしてもよい。そのようにすると、コーキング材４０が２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの隣接面に締めつけて固定された状態となり、コーキング材４０によってＸ軸方向に電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付け力をかける。よって、電池スタック２０Ａ、２０Ｂとハウジング１０Ａの隣接面をしっかり固定する効果を達成できる。

図１１に示すように、電池スタック２０Ａ、２０ＢにおけるＺ軸方向にハウジング１０Ａに向かう両側の表面２６Ａ、２６Ｂが傾斜角θを有することで、電池スタック２０Ａ、２０ＢにおけるＺ軸方向にハウジング１０Ａに向かう両側表面２６Ａ、２６Ｂとハウジング１０Ａの間に、下が狭く上が広い空間を形成できる。

電池スタック２０Ａ、２０Ｂと隣接するハウジング１０Ａの間に、それぞれ第１本体３１Ｄを有する４つの締め付け部材３０Ｄを設ける。第１本体３１Ｄは、第１ピン部３１１Ｄ及び第１ストッパー部３１２Ｄを有する。

前記締め付け部材３０、３０Ａ〜３０Ｃと比べると、本実施形態の特徴としては、第２本体と電池スタック２０Ａ、２０Ｂを一体成形することにあり、即ち、両側表面２６Ａ、２６Ｂを第２本体とみなす。このようにすると、各第１本体３１Ｄをそれぞれ対応する両側表面２６Ａ、２６Ｂに挿入した後、電池スタック２０Ａ、２０ＢをＺ軸方向にハウジング１０Ａに締め付けることができる。本実施形態の締め付け部材３０Ｄは、図２Ｄに示す単一電池スタック２Ａの実施形態にも適用される。

図１２に示すように、図１１のように締め付け部材３０Ｄを装着した後、２つの電池スタック２０Ａ、２０Ｂの側面とハウジング１０Ａの間に隙間Ｇ４を形成できる。隙間Ｇ４は、そのまま断熱層としてもよいし、又は隙間Ｇ４に断熱部材又は熱伝導性部材（図示せず）を挿入して断熱性又は熱伝導性を提供してもよい。他の実施形態において、コーキング材４０を隙間Ｇ４に入れた後に、締め付け部材３０Ｄを外してもよい。そのようにすることで、コーキング材４０によってＺ軸方向に電池スタック２０Ａ、２０Ｂに締め付け力をかける。よって、電池スタック２０Ａ、２０Ｂとハウジング１０Ａの隣接面をしっかりくっつける効果を達成できる。留意すべきことは、コーキング材４０は、異なる隙間Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４に対応して異なる厚さＴ１を有するように設計してもよいが、ここでは説明を省略する。

図１３及び図１４に示すように、図１２に示す締め付け工程を行うと、Ｘ軸方向及びＺ軸向に電池スタック２０Ａ、２０Ｂをハウジング１０Ａに締め付ける。そして、図１３に示すように、カバー１２Ａをハウジング１０ＡのＹ軸方向の開放側１１Ａに装着することで、電池スタック２０Ａ、２０ＢにＹ軸方向に締め付ける力をかけると共に、それらが固定される。カバー１２Ａは、それぞれ電池スタック２０Ａ、２０Ｂにおける異なる極性を有する２極２５Ａ、２５Ｂ（正極及び負極）に対応する２つのコネクタ１３Ａ、１４Ａを設ける。これにより図１４に示す電池モジュール１００Ａの完成態様とする。

上記内容をまとめると、本考案の締め付け部材によれば、締め付け部材によって予圧をかけて電池スタックとハウジングをしっかり固定する。締め付け部材は、隙間埋め、固定等の効果以外に、電池スタックとハウジングを接合する隣接面に熱伝導性部材を設置すると、電池スタックの発熱を熱伝導によってハウジングに伝導して放熱させる効果を奏する。そのため、本考案によれば、低コストの締め付け組み立て手段によって高い熱伝導効果を実現すると共に、ねじを利用しなくても電池スタック表面とハウジングをしっかり固定する効果を達成できる。また、電池モジュール内部の電池スタックが３軸方向に完全な隙間埋め及び固定されるため、内部に無駄な隙間が無く、電池モジュールの耐震性を向上すると共に全体的な構造強度を大幅に向上できる。

本考案の特徴及び効果を例示するために上記具体的な実施例を開示したが、本発明の範囲は、上記内容に限定されない。本考案の精神及び技術範囲を逸脱しない限りにおいて、本考案の開示内容に基づいてなされた均等的な変更及び改良は、いずれも本考案の範囲に含まれる。

１００、１００Ａ：電池モジュール
１０、１０Ａ：ハウジング
１１、１１Ａ：開放側
１２、１２Ａ：カバー
１３、１４、１３Ａ、１４Ａ：コネクタ
２０Ａ、２０Ｂ：電池スタック
２１Ａ：第１の表面
２２Ａ、２３Ａ：第１凹部
２１Ｂ：第１の表面
２２Ｂ、２３Ｂ：第２凹部
２４Ａ：第２の表面
２５Ａ、２５Ｂ：極性
２６Ａ、２６Ｂ：表面
２７Ａ、２７Ｂ：熱伝導性部材
２８Ａ、２８Ｂ：位置決め溝
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ：締め付け部材
３１、３１Ａ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ：第１本体
３１１、３１１Ａ、３１１Ｃ、３１１Ｄ、３１１Ｅ：第１ピン部
３１２、３１２Ａ、３１２Ｃ、３１２Ｄ、３１２Ｅ：第１ストッパー部
３１３：底面
３１３Ｅ、３１４：第１の側面
３１４Ｅ：第１の底面
３２、３２Ａ、３２Ｃ、３２Ｅ：第２本体
３２１、３２１Ａ、３２１Ｃ、３２１Ｅ：第２ピン部
３２２、３２２Ａ、３２２Ｃ、３２２Ｅ：第２ストッパー部
３２３：底面
３２３Ｅ、３２４：第２の側面
３２４Ｅ：第２の底面
４０、４０Ａ、４０Ｂ：コーキング材
４１：剛性を有する本体
４２：熱伝導層
Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４：隙間
Ｌ１、Ｌ２：長さ
Ｔ１：第１の厚さ
θ：傾斜角

Claims (14)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に設ける電池スタックと、
   第１ストッパー部、及び前記第１ストッパー部に接続され、末端が前記第１ストッパー部に離れる方向に徐々に窄まっている第１ピン部を含む第１本体、並びに第２ストッパー部及び前記第２ストッパー部に接続され、末端が前記第２ストッパー部に離れる方向に徐々に窄まっている第２ピン部を含む第２本体を有し、前記第１本体及び前記第２本体を前記電池スタックの対向する両端部に取り外し可能に挿入することで、前記電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面を前記ハウジングに締め付ける締め付け部材と、
   前記第２の表面に設け、前記電池スタックの前記第２の表面を前記ハウジングに締め付ける熱伝導性素子とを備えることを特徴とする、電池モジュール。
2. 前記第１ピン部は、第１の側面が前記第１ストッパー部に接続される第１直角三角柱で構成され、
   前記第２ピン部は、第２の側面が前記第２ストッパー部に接続される第２直角三角柱で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記第１直角三角柱の第１の底面の直角は、前記第１ピン部と前記第１ストッパー部とが接続する一端に位置し、
   前記第２直角三角柱の第２の底面の直角は、前記第２ピン部と前記第２ストッパー部とが接続する一端に位置することを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。
4. 前記第１ピン部は、第１の側面が前記第１ストッパー部に接続され、底面が台形である四角柱であり、
   前記第２ピン部は、第２の側面が前記第２ストッパー部に接続され、底面が台形である他の四角柱であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
5. 前記第１ストッパー部及び前記第２ストッパー部は、それぞれ電池スタックにねじ込むための複数のねじ穴を有することを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
6. 前記第２ストッパー部の形状と、前記第２ストッパー部と前記第２ピン部とが接続する部位の形状とは、同じ形状であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
7. 前記第１ピン部の長さが前記電池スタックの長さ以下であり、
   前記第２ピン部の長さが前記電池スタックの前記長さ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
8. 前記締め付け部材は、剛性を有する金属又はプラスチックであることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
9. 前記第１本体及び前記第２本体を前記電池スタックの前記対向する両端部に挿入する際に前記少なくとも１つの電池スタックの前記第１の表面と前記ハウジングとの間に生じる隙間に配置するコーキング材をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
10. 前記電池スタックは複数の電池スタックを有し、
    前記第１本体及び前記第２本体を前記複数の電池スタックの前記対向する両端部に挿入する際に前記複数の電池スタック同士の間に生じる隙間に配置するコーキング材をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
11. 前記コーキング材は、圧縮性を有する熱伝導性エラストマー、又は熱伝導性の流体又はゲルが充填される密封袋であることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の電池モジュール。
12. ハウジングと、
    前記ハウジング内に設ける少なくとも１つの電池スタックと、
    前記少なくとも１つの電池スタックの第１の表面と前記ハウジングとの間に生じる隙間に配置され、前記少なくとも１つの電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面を前記ハウジングに締め付けるコーキング材と、
    前記隙間に設けられ、前記少なくとも１つの電池スタックの前記第２の表面を前記ハウジングに締め付ける熱伝導性素子とを備えることを特徴とする、電池モジュール。
13. ハウジングと、
    前記ハウジング内に設ける複数の電池スタックと、
    前記複数の電池スタック同士の間に生じる隙間に配置され、前記複数の電池スタックにおける第１の表面の反対側の第２の表面を前記ハウジングに締め付けるコーキング材と、
    前記隙間に設けられ、前記少なくとも１つの電池スタックの前記第２の表面を前記ハウジングに締め付ける熱伝導性素子とを備えることを特徴とする、電池モジュール。
14. 前記コーキング材は、剛性を有する本体、及び前記剛性を有する本体の対向する両表面に配置する２つの熱伝導層を有することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の電池モジュール。