JP4965012B2 - 車両用電池パック - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚み方向に重ねられた複数個の角型電池セルを備えた電池パックに関し、特に、いずれかの角型電池セルの膨張を好適に抑止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車、ハイブリッド車などに用いられる比較的大容量の電源装置の一種に、平板状をした複数の角型電池セルがその厚み方向に積層された組電池を備えた電池パックが知られている。このような組電池を備えた電池パックは、コンパクト且つ軽量に構成されるので、自動車内の限られた空間内に搭載できる利点がある。上記角型電池セルは、合成樹脂製の薄い中空直方体状の箱体であって、その内部には、二次電池を構成する電解質および電極体をそれぞれ収容するための電槽が複数個配置されている。
【０００３】
このような複数個の電槽を備えた角型電池セルは、合成樹脂製であるために、たとえば電槽内における水素ガス等の発生によって電槽の内圧が所定値以上に上昇すると電槽内の圧力を開放するために設けられた弁が作動させられるようになっているが、何らかの事情によってさらに内圧が上昇すると、合成樹脂製の角型電池セルが特に厚み方向において膨張するおそれがある。また、この角型電池セルでは、過放電反応時、過充電反応時、低温時のガス吸収性能低下時等においても内圧が上昇して、厚み方向に膨張する。
【０００４】
このために、特開平９−１２０８０９号公報には、複数個の角型電池セルが厚み方向に積層された組電池を、一対のエンドプレートにより挟み込んで、それら１対のエンドプレートを、組電池の外側にて角型電池セルの積層方向に沿って配置された各一対の拘束バンドによって相互に結合する構成が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の構成によれば、一対のエンドプレートを用いて挟むことにより各角型電池セルが押圧されているので、各角型電池セルの膨張はある程度は抑止することができる。しかしながら、１対のエンドプレート間に多数の角型電池セルが配置されるほど、所定の角型電池セルが膨張した場合に、その膨張による圧力が他の角型電池セルの圧縮弾性変形によって分散的に吸収されることになり、その所定の角型電池セルの膨張を抑止することができない可能性があった。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、厚み方向に重ねた状態で配列された角型電池セルの膨張を確実に防止することができる電池パックを提供することにある。本発明の他の目的とするところは、多数の角型電池が組み合わされた組電池を組電池ケース内に確実に取り付けることができ、従って、振動等によって、組電池における角型電池がずれるおそれのない電池パックを提供することにある。本発明のさらに他の目的とするところは、組電池における各角型電池を効率よく確実に冷却することができる電池パックを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の車両用電池パックの要旨とするところは、二次電池として機能する平板状をした複数の角型電池セルが該角型電池セルの間に隙間が形成された状態で厚み方向に積層された組電池を備えたの車両用電池パックであって、(a) 上記組電池には、積層方向の両端に位置する角型電池セルにそれぞれ突き当てられた一対の拘束プレートが設けられており、それら拘束プレート間の角型電池セルが押圧されるように、その角型電池セルの両側に配置された長手状の連結部材によって該１対の拘束プレートが相互に連結され、(b) 前記組電池は組電池ケース内に収容されたものであり、その組電池ケースは、前記角型電池セルの幅方向に突き出すフランジ部が両側にそれぞれ設けられた下側ケースおよび上側ケースとを備え、その下側ケースの下側フランジ部と上側ケースの上側フランジ部とが相互に固定されて一体的に結合されるとともに車体に固定され、(c) 前記下側ケースは、底面部と、該底面部の両側縁から前記上側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側縁部から外側へ向かってそれぞれ延出する前記下側フランジ部とを有し、該底面部と前記角型電池セルの下端面との間内には、冷却気体を流通させるための下側空間が形成され、(d) 前記上側ケースは、前記角型電池セルの幅より小さい上面部と、該上面部の両端縁から前記角型電池セルへ向かって延出する一対の上側側面部と、該一対の上側側面部の先端から互いに離れる方向にそれぞれ延出し、該角型電池セルの上端面を押圧する一対の段部と、該一対の段部の先端から前記下側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側面部の先端から外側へ向かってそれぞれ延出する前記フランジ部とを有し、該上面部と前記角型電池セルの上端面との間には、前記角型電池セル間の隙間を介して前記下側空間と連通させられた上側空間が設けられていることにある。
【０００８】
【発明の効果】
上記本発明の車両用電池パックによれば、１対の拘束プレート間の角型電池セルが押圧されるようにすなわち予圧が発生するように、角型電池セルの両側に配置された長手状の連結部材によって１対の拘束プレートが相互に連結されていることから、１対の拘束プレートに挟まれた複数の角型電池セルがその厚み方向に押圧されるので、各角型電池セルの膨張が好適に防止される。また、(b)隣接する角型電池セル相互のずれ等も確実に防止される。また、前記組電池は組電池ケース内に収容されたものであり、その組電池ケースは、前記角型電池セルの幅方向に突き出すフランジ部が両側にそれぞれ設けられた下側ケースおよび上側ケースとを備え、組電池の上面および下面との間に十分な空間が形成されるように、その下側ケースの下側フランジ部と上側ケースの上側フランジ部とが相互に固定されて一体的に結合されるとともに車体に固定され、(c) 前記下側ケースは、底面部と、該底面部の両側縁から前記上側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側縁部から外側へ向かってそれぞれ延出する前記下側フランジ部とを有し、該底面部と前記角型電池セルの下端面との間内には、冷却気体を流通させるための下側空間が形成され、(d) 前記上側ケースは、前記角型電池セルの幅より小さい上面部と、該上面部の両端縁から前記角型電池セルへ向かって延出する一対の上側側面部と、該一対の上側側面部の先端から互いに離れる方向にそれぞれ延出し、該角型電池セルの上端面を押圧する一対の段部と、該一対の段部の先端から前記下側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側面部の先端から外側へ向かってそれぞれ延出する前記フランジ部とを有し、該上面部と前記角型電池セルの上端面との間には、前記角型電池セル間の隙間を介して前記下側空間と連通させられた上側空間が設けられているものである。このため、積層された角型電池セルから成る組電池が上記下側ケースおよび上側ケースから成る組電池ケース内に収容された状態で、下側ケースと角型電池セルの下端面との間の冷却気体を流通させるための空間と、角型電池セル間の隙間を通して連通する該角型電池セルの下端面との間の冷却気体を流通させるための空間を、冷却風の通路としてそれぞれ有効に利用することができるので、各角型電池セルが全体的に効率よく確実に冷却されることができる。また、上側ケースの一対の上側側面部は角型電池セルの上面部を押圧している一方で、下側ケースのフランジ部と上側ケースのフランジ部との固定によって上側ケースの側面は専ら下方への引っ張り力が加えられることから、下側ケースおよび上側ケースの剛性低下させることができるので、それら下側ケースおよび上側ケースの薄板化および軽量化が可能となり、車両の燃費を向上させることができる。
【０００９】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記各角型電池セルの相互の対向面には、厚み方向に隣接する他の角型電池セルに対して位置決めを行うための位置決め突部および位置決め凹部がそれぞれ設けられており、その位置決め突部および位置決め凹部はその隣接する角型電池に設けられた位置決め凹部と位置決め凸部と相互に嵌合させられる。このようにすれば、各角型電池セルの厚み方向に直交する方向のずれが好適に防止される。
【００１０】
また、好適には、前記連結部材は、前記角型電池セルの上側および下側にそれぞれ配置されており、その上側に位置する連結部材による前記１対の拘束プレートへの締め付け代は、下側に位置する連結部材による上記１対の拘束プレートへの締め付け代よりも大きくされているものである。このようにすれば、組電池において、角型電池セルの積層方向の中央部に位置する角型電池セルの上側にも確実に圧力が加えられるので、いずれかの角型電池セルが厚み方向に膨張した時において、その中央部に位置する角型電池セルが上方へ持ち上がることが好適に防止される。
【００１１】
また、好適には、前記連結部材は、前記角型電池セルの上側および下側に配置されており、その角型電池セルは、それぞれ、上部の厚さが下部の厚さよりも厚くされているものである。このようにすれば、連結部材に連結された１対の拘束プレートに挟まれることにより各角型電池セルが厚み方向に押圧されたとき、角型電池セルの上部が下部よりも強く挟まれるので、いずれかの角型電池セルが厚み方向に膨張した時において、積層方向の中央部に位置する角型電池セルが上方へ持ち上がることが好適に防止される。
【００１２】
また、好適には、前記１対の拘束プレートは、その幅方向の中央部が前記角型電池セル側とは反対側へ膨出した形状を有するものである。このようにすれば、連結部材により連結された１対の拘束プレート間に挟まれることにより各角型電池セルが厚み方向に押圧されたとき、角型電池セルの幅方向の端部が中央部よりも強く挟まれるので、角型電池セルがその幅方向へずれることが好適に防止される。
【００１５】
また、好適には、前記上側ケースと前記１対の拘束プレートの間にて拘束されたいずれかの角型電池セルの上面との間に弾性変形可能な弾性部材が介在されている。このようにすれば、角型電池セルの上面が弾性部材を介して上側ケースにより保持されるので、組電池ケース内に収容された組電池のガタツキが好適に防止される。因みに、組電池と組電池ケースとが確実に固定されていない場合には、ハイブリッド自動車等に積載した際に、自動車の振動等によって、組電池が振動し、いずれかの角型電池セルがずれるおそれもある。組電池において、いずれかの角型電池セルがずれると、組電池を構成する複数個の角型電池セルにその厚み方向に荷重を加えることによりそれらの各角型電池セルの膨張を抑止することができなくなるおそれがあったのである。
【００１６】
また、好適には、上記弾性部材は、たとえば合成ゴム製或いは合成樹脂製の長手円筒状の中空体から構成される。このようにすれば、上側ケースから組電池に対して大きな荷重を加えることなく、組電池の移動を確実に吸収することができるとともに、薄い金属板から成る軽量且つ低剛性の上側ケースを用いることができる。
【００１７】
また、好適には、前記組電池において厚み方向に積層された角型電池セルの間には中間拘束プレートが介在させられており、その中間拘束プレートは角型電池セルの上側および下側の連結部材によって位置決めされている。このようにすれば、積層された複数の角型電池セル間の適当な個所に中間拘束プレートが配置されるとともにその中間拘束プレートが連結部材に固定されるので、各角型電池セルの膨張がさらに一層確実に抑止される。
【００１８】
また、好適には、前記厚み方向に積層された複数の角型電池セルのうちの少なくとも一対の角型電池セルの両側面には係合突出部がそれぞれ設けられており、その係合突出部と係合する係合孔部を備えてその各角型電池セルの積層方向の移動不能とする長手状の膨張抑止板が設けられている。このようにすれば、いずれかの角型電池セルの膨張時において、膨張抑止板により上記少なくとも一対の角型電池セルの離隔が阻止されるので、それら一対の角型電池セルの間に位置する角型電池セルの膨張が好適に抑制される。
【００１９】
また、好適には、前記角型電池セルの両側面から突設された係合突出部には、前記膨張抑止板の係合孔部との係合状態を保持するための係合外れ防止装置が設けられている。このようにすれば、係合外れ防止装置によって角型電池セルの係合突出部と膨張抑止板の係合孔部との係合が確保される。
【００２０】
また、好適には、前記拘束プレートの少なくとも一方には、前記厚み方向に積層された複数の角型電池セルを弾性的に押圧するためにその角型電池セルに予荷重を付与する押圧装置が設けられている。このようにすれば、押圧装置によって予荷重が付与されるので、たとえ拘束プレートがずれたとしても複数の角型電池セルが適切に押圧される。
【００２１】
また、好適には、前記複数の角型電池セルのいずれかが、前記組電池ケースの下側ケースまたは上側ケースに対して固定装置により固定される。このようにすれば、角型電池セルが下側ケースまたは上側ケースに固定されるので、角型電池セルの膨張が一層好適に抑制される。
【００２２】
また、好適には、前記各角型電池セルの所定位置にその厚み方向の積層位置を決定するための位置決め部材がそれぞれ設けられており、前記１対の拘束プレート間において隣接する角型電池セルに取り付けられた位置決め部材同士が相互に圧接されるようになっている。このようにすれば、角型電池セルは、位置決め部材によってその厚み方向において拘束されているので、所定の角型電池セルの内圧上昇による膨張が抑制される。また、所定の角型電池セルが厚み方向に膨張しても内圧上昇していない他の角型電池セルに過度の圧力が加えられることが防止される。
【００２３】
また、好適には、前記連結部材は棒状を成す連結ロッドであり、前記各角型電池セルには、その連結ロッドがそれぞれ挿通する拘束用突出部がそれぞれ設けられており、各拘束用突出部には、前記角型電池セルの厚みと同様の長さを有して各連結ロッドに嵌合される円筒状の金属製カラーがそれぞれ設けられている。このようにすれば、角型電池セルは、金属製カラーによってその厚み方向において拘束されているので、所定の角型電池セルの内圧上昇による膨張が抑制される。また、所定の角型電池セルが厚み方向に膨張しても内圧上昇していない他の角型電池セルに過度の圧力が加えられることが防止される。
【００２４】
また、好適には、前記連結部材には、前記１対の拘束プレート間において積層された角型電池セルいずれかを位置決めして固定する位置決め部材が取り付けられている。このようにすれば、角型電池セルいずれかが連結ロッドに固定されるので、この固定された角型電池セルによって、他の角型電池セルの膨張が抑制される。
【００２５】
また、好適には、前記隣接する角型電池セルの間には、前記いずれかの連結部材によって固定された膨張抑止プレートが配置されており、その膨張抑止プレートが隣接するいずれか一方の角型電池セルを押圧している。このような膨張抑止プレートが角型電池セルの間に配置されることによって、各角型電池セルの膨張が一層確実に抑止される。
【００２６】
また、好適には、前記膨張抑止プレートには、その中央部の弾性変形能を高めるためのスリット、たとえば幅方向において並列し且つ高さ方向の中間部が相互に連通させられたスリットが設けられている。このようにすれば、角型電池セルの膨張が収まると、膨張抑止プレートが当初の平板状に確実に復元する利点がある。
【００２７】
また、好適には、前記平板状をした複数の角型電池セルがその厚み方向に積層された組電池を備えた電池パックは、(a) 前記厚み方向に積層された角型電池セルのうちの両端部を含む一部の角型電池セルを前記組電池を支持する支持部材に固定する第１固定装置と、(b) 前記組電池の長手方向に平行なリテーナ部材と、(c) 前記第１固定装置により支持部材に固定された角型電池セルにそのリテーナ部材を固定する第２固定装置と、(d) その第２固定装置によりリテーナ部材が固定された角型電池セルの間に位置する他の角型電池セルとそのリテーナ部材との間に介挿されてその他の角型電池セルを前記支持部材に押圧して固定する押圧部材とを、含むことにある。このようにすれば、厚み方向に積層された角型電池セルのうちの両端部を含む一部の角型電池セルが支持部材に直接固定されるので、拘束プレートを用いなくても角型電池セルの膨張が抑制されるとともに、リテーナ部材に設けられた押圧部材によって角型電池セルが支持部材に押圧されるので、角型電池セルのずれが防止される。また、拘束プレートが不要となったり、組電池を固定するための固定ボルトの締結本数が少なくなるため、組立作業性が高められ、組立コストが低減される。
【００２８】
【発明の好適な実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の電池装置すなわち電池パックの組立構造の一例を示す斜視図である。この電池パックは、扁平な直方体状の平板状をしたプラスチック製であって内部隔壁によって分離されて二次電池を構成する電解質および電極板を収容する複数個の電槽をそれぞれ内部に有する角型電池セル１１が厚さ方向に複数個一体的に積層された電池モジュールすなわち組電池１０と、この組電池１０が収容された組電池ケース２０とを有している。組電池１０は、たとえば後部座席の下側のボデーに設けられた空間内においてその長手方向が車両の幅方向となるように配置される。
【００２９】
組電池１０では、各角型電池セル１１が、それぞれが相互に整合状態で、厚さ方向に突き合わされて積層されている。図２に示すように、各角型電池セル１１がそれに隣接する他の角型電池セル１１と組み合わされる対向面すなわち組合わせ面のうちの一方には、一対の位置決め突部１１ａが一方の対角線方向に適当な間隔をあけて設けられるとともに、一対の位置決め凹部１１ｂが、他方の対角線方向に適当な間隔をあけて設けられている。また、各角型電池セル１１における他方の組み合わせ面には、対向する他の角型電池セル１１の表面に設けられた各位置決め突部１１ａおよび位置決め凹部１１ｂがそれぞれ嵌合される一対の位置決め凹部１１ｂおよび位置決め突部１１ａが、対角線方向に適当な間隔をあけて、それぞれ設けられている。
【００３０】
従って、一対の角型電池セル１１が相互に突き合わされると、一方の角型電池セル１１の表面に設けられた一対の位置決め突部１１ａが、他方の角型電池セル１１の表面に設けられた位置決め凹部１１ｂに、それぞれ相互に係合される。これにより、相互に突き合わされた一対の角型電池セル１１同士が、その高さ方向および幅方向において相互に位置決めされて配列姿勢が整合させられる。
【００３１】
隣接する角型電池セル１１における両方の側面には、たとえば図６に示すように、隣接する角型電池セル１１の１対の側面上部からそれぞれ突設された正端子および負端子から成る１対の接続端子Ｔを電気的に直列接続するためにその接続端子Ｔに嵌合されたバスバー１５の各端部が、ナット１６によってそれぞれ締めつけられている。これにより、組電池１０を構成する各角型電池セル１１が電気的に直列接続される。
【００３２】
図３は組電池１０の斜視図、図４はその組電池１０の断面図である。組電池１０を構成するために積層された各角型電池セル１１のうちの端部に位置するものには、比較的剛性の高い金属製の拘束プレート１２がそれぞれ突き当てられている。各拘束プレート１２は、それが突き当てられる角型電池セル１１の表面と全面的に密接するようにそれと同様の長方形状部分を有しており、その長方形部分の上側縁には、上方に半円形状に突出する一対の上部突出部１２ａが幅方向に適当な間隔をあけて設けられており、また、長方形部分の下側縁には、下方に半円形状に突出する一対の下部突出部１２ｂが、幅方向に適当な間隔をあけて設けられている。各拘束プレート１２には、それが突き当てられる角型電池セル１１とは反対方向に延出するフランジ部１２ｄが全周にわたって設けられている。
【００３３】
上記１対の拘束プレート１２は、それらの間の角型電池セル１１が押圧されるようにすなわち予荷重が与えられるように、その角型電池セル１１の両側に配置された長手状の連結部材によって相互に連結されている。すなわち、組電池１０の両端部に配置された各拘束プレート１２の一対の上部突出部１２ａは、突き当てられた各角型電池セル１１の上面から上方にそれぞれ突出した状態になっており、各拘束プレート１２における相互に対向した各上部突出部１２ａ間には、各角型電池セル１１の積層方向に平行な拘束ロッドすなわち連結ロッド１３が、それぞれ架け渡されている。各連結ロッド１３の端部は、各拘束プレート１２の上部突出部１２ａをそれぞれ挿通させられ、その各連結ロッド１３の端部にナット１４がそれぞれ螺合されることにより、１対の拘束プレート１２が各連結ロッド１３により連結され、それら１対の拘束プレート１２の間の角型電池セル１１が所定の予荷重により相互に圧接させられている。また、組電池１０の両端部に配置された各拘束プレート１２の一対の下部突出部１２ｂは、突き当てられた各角型電池セル１１の下側面から下方にそれぞれ突出した状態になっており、各拘束プレート１２における相互に対向した各下部突出部１２ｂ間にも、角型電池セル１１の積層方向に沿って、連結ロッド１３がそれぞれ架設されている。各連結ロッド１３の端部は、各拘束プレート１２の下部突出部１２ｂをそれぞれ挿通しており、各連結ロッド１３の端部にナット１４がそれぞれ螺合されている。
【００３４】
上記１対の拘束プレート１２は、各連結ロッド１３のそれぞれの端部にナット１４が締め付けられることによって、相互に接近する方向に移動され、積層状態とされた各角型電池セル１１を相互に密着するようにその厚み方向に押圧する。これにより、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇しても、各角型電池セル１１内の電槽が膨張することが防止される。
【００３５】
図５は、前記電池パックの横断面を示している。図１および図５に示すように、組電池１０が収容される組電池ケース２０は、１枚の金属板材からプレス成形された、下側ケース２１とこの下側ケース２１に一体的に結合される上側ケース２２とを有している。下側ケース２１は、自動車の車体上に載置される底面部２１ａを有しており、この底面部２１ａの各側縁には、外側上方に向かって若干傾斜した状態で延出した側面部２１ｂがそれぞれ連続している。各側面部２１ｂには、外側に向かってほぼ水平に延出した下側フランジ部２１ｃが、それぞれ連続して設けられている。
【００３６】
上側ケース２２は、組電池１０の上部に配置された一対の連結ロッド１３を覆う水平な上面部２２ａと、この上面部２２ａの各側縁からそれぞれ下方に向かってほぼ垂直に延出する上側側面部２２ｂとを有しており、上側側面部２２ｂから水平に延出する段部２２ｃがそれぞれ連続して設けられている。各段部２２ｃには、下方に向かって垂直に延出する側面部２２ｄがそれぞれ連続して設けられている。そして、各側面部２２ｄの下側に、外側にむかってほぼ水平に延出する上側フランジ部２２ｅがそれぞれ連続しており、各上側フランジ部２２ｅが、下側ケース２１の各下側フランジ部２１ｃにそれぞれ組合わせられている。
【００３７】
上記下側ケース２１の各下側フランジ部２１ｃには、複数のボルト貫通孔２１ｅが、適当な間隔をあけて設けられており、また、上側ケース２２の各上側フランジ部２２ｅにも、各下側フランジ部２１ｃのボルト貫通孔２１ｅに整合するボルト貫通孔２２ｆが、それぞれ設けられている。相互に整合した各ボルト貫通孔２１ｅおよび２２ｆには、ボルト２３がそれぞれ挿入されるようになっている。
【００３８】
下側ケース２１は、図５に示すように、ハイブリッド自動車における車体たとえばリヤフロアパネルに取り付けられるようになっており、その下側ケース２１が取り付けられる車体部分には、下側ケース２１が嵌入する凹部３０が設けられている。そして、この凹部３０の各側方には、下側ケース２１に設けられた下側フランジ部２１ｃが突き合わされる支持部３２がそれぞれ設けられており、各支持部３２には、下側フランジ部２１ｃを貫通したボルト２３がそれぞれ貫通して、各ボルト２３にナット２５がそれぞれネジ結合されている。
【００３９】
組電池１０は、下側ケース２１の各側面部２１ｂ上に載置された状態とされ、下側の各連結ロッド１３が、下側ケース２１の底面部２１ａと、各側面部２１ｂとによって囲まれた領域内に配置されている。そして、下側ケース２１上に載置された組電池１０を覆うように、上側ケース２２が配置されて、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに上側ケース２２の上側フランジ部２２ｅが突き合わされて、相互に突き合わされた下側フランジ部２１ｃと、上側フランジ部２２ｅとが、ボルト２３およびナット２５によって、車体の支持部３２と共に一体的に連結される。
【００４０】
なお、車体の凹部３０の底面と、下側ケース２１の底面部２１ａとの間には、ゴムパッド等の適当な緩衝材を設けるようにしてもよい。
【００４１】
上側ケース２２の各段部２２ｃと、積層状態とされた角型電池セル１１の上面との間には、角型電池セル１１の積層方向の全長にわたって延びる長手状の弾性部材２４がそれぞれ設けられている。各弾性部材２４は、断面長方形状をした弾性ゴムによってそれぞれ構成されており、上側ケース２２の各段部２２ｃが、それぞれ、弾性部材２４を介して、全ての角型電池セル１１の上面を押圧している。従って、全ての角型電池セル１１は、下側ケース２１における各側面部２１ｂによってそれぞれ支持されており、各角型電池セル１１の荷重は、下側ケース２１の各側面部２１ｂを圧縮した状態で、車体の凹部３０に伝達されている。
【００４２】
また、全ての角型電池セル１１の上面を押圧する上側ケース２２の各段部２２ｃは、各側面部２２ｄを介して、上側フランジ部２２ｅが車体の支持部３２にボルト２３によって取り付けられているために、各段部２２ｃには、各側面部２２ｄに対する下方への引っ張り力が加わっており、この引っ張り力によって各段部２２ｃが各角型電池セル１１を押圧している。
【００４３】
このように、組電池１０は、下側ケース２１に対する圧縮力と上側ケース２２に対する引っ張り力とに分散した状態で、車体に支持されているために、下側ケース２１および上側ケース２２の剛性をそれぞれ低減させることができる。その結果、下側ケース２１および上側ケース２２を薄板化および軽量化することができる。すなわち、相互に押圧された角型電池セル１１は、下側ケース２１および上側ケース２２を有する組電池ケース２０に対して確実に取り付けられることにより、振動等による角型電池セル１１のずれが防止され、組電池ケース２０の軽量化等も可能になる。
【００４４】
下側ケース２１および上側ケース２２によって支持された組電池１０には、上側ケース２２の段部２２ｃが、それぞれが断面長方形状をした一対の弾性部材２４を介して圧接されており、従って、組電池１０は、組電池ケース２０内にて安定的に保持されている。また、各弾性部材２４は、上下方向に適当な長さを有しており、車体に加わる振動、衝撃等によって、下側ケース２１に対して上方への大きな圧力が加わった場合にも、その圧力が、各弾性部材２４にて吸収されるために、組電池１０の上方への移動量が抑制される。これによっても、組電池ケース２０の剛性を低く抑制することができ、組電池ケース２０自体の薄肉化および軽量化が可能になる。また、組電池１０全体を強く補強する必要もない。
【００４５】
組電池ケース２０における下側ケース２１の下部には、組電池１０の下方に、底面部２１ａと各側面部２１ｂとによって囲まれた空間が存在しており、この空間が、組電池１０の各角型電池セル１１を冷却する冷却風の通路とされている。同様に、上側ケース２２の上部には、組電池１０の上方に、上面部２２ａと上側側面部２２ｂとによって囲まれた空間が存在しており、その空間が、組電池１０の各角型電池セル１１を冷却するために、冷却風の通路とされている。各角型電池セル１１間には図示しない僅かな隙間が設けられており、上記１対の空間の一方を通して冷却風が導入され且つ他方を通して排出されるようになっている。すなわち、組電池ケース２０内の空間が冷却風の通路として有効に利用されることにより、各角型電池セル１１が効率よく確実に冷却されることができる。
【００４６】
上記の各弾性部材２４は、断面長方形状のゴムを全ての角型電池セル１１の上面に圧接するように、全ての角型電池セル１１にわたって配置する構成に限らず、例えば、組電池１０の長手方向中央部に位置する角型電池セル１１の上面に圧接するように、組電池１０の長手方向中央部にのみ部分的に配置する構成、あるいは、長手方向の複数箇所に位置する角型電池セル１１にそれぞれ圧接するように分割して部分的に配置する構成等としてもよい。
【００４７】
また、各弾性部材２４は、内部が中空になった断面円形の円筒状或いは管状の合成ゴムにより構成されてもよい。このような円筒状の合成ゴムにより構成された各弾性部材２４は、加わる荷重が小さい場合には、荷重に比例して圧縮量が増加するように変形するが、加わる荷重が増加した適当な範囲では、圧縮量がほとんど変化しないという荷重−圧縮（Ｆ−Ｓ）特性を有している。従って、車体の振動等によって、組電池ケース２０に衝撃が加わって、その衝撃によって、一体化された組電池１０が上方に移動するような場合にも、円筒状をした弾性部材２４によって、組電池１０の移動を確実に吸収することができ、上側ケース２２に対して組電池１０に大きな荷重が加わるおそれがない。これによっても、上側ケース２２の剛性等を低下させることができる。
【００４８】
また、上記のような中空体である円筒状の弾性部材２４を使用する場合でも、組電池１０の全ての角型電池セル１１に圧接させる構成に限らず、一部の角型電池セル１１に部分的に圧接させる構成としてもよい。
【００４９】
また、組電池１０における各角型電池セル１１は、一対の拘束プレート１２と上下各一対の連結ロッド１３とによって比較的強く押圧されて一体化されているために、組電池ケース２０に対して衝撃等が加わることによって各角型電池セル１１に衝撃が加わっても、各角型電池セル１１が相互にずれるおそれがない。しかも、組電池１０において相互に隣接する角型電池セル１１は、各表面に設けられた位置決め突部１１ａおよび位置決め凹部１１ｂが相互に嵌合して位置決めされているために、その幅方向或いは高さ方向に相互にずれることがより一層確実に防止される。その結果、図６に示すように、隣接する角型電池セル１１同士を連結するバスバー１５が変形したり、バスバー１５の各端部を各角型電池セル１１の側面に接続するナット１６が緩むおそれがない。
【００５０】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
組電池１０は、図７に示すように、角型電池セル１１の上側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の上部間の締め付け代を、角型電池セル１１の下側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の下部間の締め付け代よりも大きくしてもよい。これにより、組電池１０の中央部に位置する角型電池セル１１の上部にも確実に圧力が加わり、その中央部に位置する角型電池セル１１が上方に持ち上がることが防止される。この場合、各角型電池セル１１を、それぞれ上部の厚みを下部の厚みよりも大きくし、角型電池セル１１の上側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の上部間の締め付け代と、角型電池セル１１の下側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の下部間の締め付け代とを同じ量としてもよい。このようにして、各角型電池セル１１の上部同士が強く圧接されるようにしてもよい。この場合でも、組電池１０の中央部に位置する角型電池セル１１の上部にも確実に圧力が加わり、その組電池１０の中央部に位置する角型電池セル１１が上方にずれることが防止される。
【００５２】
また、図８に示すように、前記１対の拘束プレート１２において角型電池セル１１と圧接させられる長方形の面を、幅方向の中央部が角型電池セル１１とは反対方向に膨出するように換言すれば幅方向において中央部が凹む凹面となるように、それぞれ湾曲させる構成としてもよい。これにより、積層状態になった各角型電池セル１１に対して略均等に押圧力を加えることができ、各角型電池セル１１が組電池１０の幅方向にずれることが防止される。
【００５３】
さらに、図９に示すように、組電池１０には、積層状態になった角型電池セル１１を複数個（本実施例では１２個）ずつに分離する複数（本実施例では３個）の中間拘束プレート１７を設けてもよい。各中間拘束プレート１７は、組電池１０の両端部にそれぞれ設けられた１対の拘束プレート１２と同様の形状にそれぞれ構成されており、一対の上部突出部１７ａおよび一対の下部突出部１７ｂをそれぞれ有している。上記各上部突出部１７ａおよび下部突出部１７ｂに連結ロッド１３がそれぞれ挿通されることにより、その各連結ロッド１３に中間拘束プレート１７の各上部突出部１７ａおよび各下部突出部１７ｂがそれぞれ取り付けられている。図１０は、上記中間拘束プレート１７における上部突出部１７ａと連結ロッド１３との取り付け状態を示す断面図である。各連結ロッド１３の中間拘束プレート１７が取り付けられる位置には、円筒状をしたネジ部材１８がそれぞれ溶接によって予め固定されている。ネジ部材１８は、一方の端部にフランジ部１８ａを備えており、そのフランジ部１８ａとは反対側の周面にネジ溝が形成されている。そして、そのネジ溝に、ナット部材１９が螺合される。
【００５４】
中間拘束プレート１７の上部突出部１７ａには、連結ロッド１３が挿通される貫通孔１７ｃがそれぞれ設けられており、各貫通孔１７ｃには、連結ロッド１３が挿通されるとともに、連結ロッド１３に取り付けられたネジ部材１８が挿通されて、連結ロッド１３に取り付けられたネジ部材１８のフランジ部１８ａに、上部突出部１７ａが当接させられている。このような状態で、ネジ部材１８のネジ溝にナット部材１９をネジ結合させて、上部突出部１７ａをネジ部材１８のフランジ部１８ａと、ナット部材１９とによって挟み込むことにより、挿通ロッド１３に、中間拘束プレート１７の上部突出部１７ａがそれぞれ位置決めされた状態で固定されている。
【００５５】
中間拘束プレート１７の他の上部突出部１７ａ、および各下部突出部１７ｂも同様にして、各連結ロッド１３にそれぞれ位置決めされた状態で固定されている。
【００５６】
この結果、上下各一対の連結ロッド１３に、それぞれの中間拘束プレート１７の各一対の上部突出部１７ａおよび下部突出部１７ｂがそれぞれ位置決めされて、各中間拘束プレート１７が所定の位置に固定される。これにより、組電池１０の各端部に位置する各拘束プレート１２と、各拘束プレート１２に隣接する中間拘束プレート１７との間の領域、および、隣接する中間拘束プレート１７の間の領域に、所定個数の角型電池セル１１が相互に押圧された状態で独立に拘束される。
【００５７】
このように構成された組電池１０では、拘束プレート１２と中間拘束プレート１７との間の領域、あるいは隣接する一対の中間拘束プレート１７の間の領域に配置されたいずれかの１つの角型電池セル１１の電池内圧が上昇し、他の各角型電池セル１１の内圧が上昇しないような場合には、その内圧の上昇している角型電池セル１１が配置されている領域内の比較的少数の角型電池セル１１によって、その角型電池セル１１の膨張が抑制されることになる
【００５８】
組電池１０では、各角型電池セル１１の電池残存容量がばらつくために、全ての角型電池セル１１の内圧が一様に上昇して膨張するものではない。このため、中間拘束プレート１７が設けられていない状態でいずれか１つまたは複数の角型電池セル１１がその厚み方向に膨張すると、他の膨張していない角型電池セル１１の全てに、膨張した角型電池セル１１による圧力が均等に加わえられて分散吸収されるおそれがあり、それにより、膨張した角型電池セル１１の膨張量を抑制する押圧力が低下するおそれがある。しかしながら、前記のように、中間拘束プレート１７を設けて、比較的少数の適当な個数の角型電池セル１１毎に独立して押圧力を加える構成とすることによって、いずれか１つの角型電池セル１１が膨張するような場合にも、中間拘束プレート１７にて拘束される比較的少数の角型電池セル１１によって、その角型電池セル１１の膨張が確実に抑制されることになり、膨張量が許容値を超えることによる電池性能の低下、電槽の破壊等を確実に防止することができる。
【００５９】
図１１は組電池１０のさらに他の構成例を示す分解斜視図、図１２はその要部を分解して示す斜視図である。上下一対の各連結ロッド１３によって連結された一対の拘束プレート１２によって相互に押圧された状態になった各角型電池セル１１のそれぞれの側面に沿って、各角型電池セル１１の膨張を抑制するための１対の膨張抑止板３１がそれぞれ配置されている。この膨張抑止板３１は、帯板状の鋼板によって形成されており、各角型電池セル１１の側面に対向した部分には、上下方向に長孔状をした複数個の係合孔部３１ａが厚み方向に積層された角型電池セル１１と同じピッチでそれぞれ打ち抜きによって形成されている。そして、各角型電池セル１１のそれぞれの側面には、各係合孔部３１ａが打ち抜かれた形状に対応する断面形状すなわち長手状の係合突出部１１ｃがそれぞれ設けられている。
【００６０】
このような組電池１０では、積層状態になった全ての角型電池セル１１が一対の拘束プレート１２と上下一対の各連結ロッド１３とによって拘束した状態で、各角型電池セル１１の側面に沿って膨張抑止板３１がそれぞれ配置され、各角型電池セル１１の側面に設けられた係合突出部１１ｃが各膨張抑止板３１に設けられた係合孔部３１ａ内に嵌め入れられた状態で係合させられる。各膨張抑止板３１は、各角型電池セル１１の係合突出部１１ｃに各係合孔部３１ａがそれぞれ係合されていることによって、各角型電池セル１１毎にその膨張が膨張抑止板３１の引っ張り力によって抑止されるようになっている。
【００６１】
なお、上記各角型電池セル１１に設けられた係合突出部１１ｃと膨張抑止板３１に設けられた各係合孔部３１ａとの相互の係合状態を保持することを目的として、図１３に示すように、その係合突出部１１ｃが係合孔部３１ａから容易に抜け出ることを防止する係合爪部１１ｄを係合突出部１１ｃの長手方向に沿った各側縁部にそれぞれ設け、その係合爪部１１ｄが膨張抑止板３１の係合孔部３１ａの内側に係合するようにしてもよい。上記係合爪部１１ｄは、係合突出部１１ｃが係合孔部３１ａから外れることを防止するための係合外れ防止装置として機能している。
【００６２】
図１４は膨張抑止板３１の他の例を示す組電池１０の要部を分解して示す斜視図、図１５はその部分の水平断面図である。複数個の角型電池セル１１が互いに隣接した状態で厚み方向に相互に重ねられた状態で冷却風を流通させるために、各角型電池セル１１の側面の間に適当な間隙或いは隙間Ｓが形成されるようになっており、膨張抑止板３１の角型電池セル１１の側面に対向する面には、その側面に開口する上記各隙間Ｓ内に挿入されるように上下方向のリブ３１ｂが、角型電池セル１１の配列間隔でそれぞれ突設されている。このような膨張抑止板３１は、たとえばアルミニウムの押し出し成形などにより製造される。
【００６３】
なお、各膨張抑止板３１は、組電池１０における全ての角型電池セル１１の側面に一体的に係合させる構成に限らず、複数に分割して、複数の領域における複数の角型電池セル１１の側面にそれぞれ係合させるようにしてもよい。この場合における複数の膨張抑止板３１が係合される角型電池セル１１の個数、領域等は、角型電池セル１１および膨張抑止板３１の強度、経済性等を考慮して設定される。
【００６４】
図１６は本発明の電池パックのさらに他の構成例を示す概略平面図、図１７はその要部を分解して示す斜視図、図１８はその要部を示す断面図である。この電池パックでは、組電池１０は、一対の拘束プレート１２およびそれらを連結する上下各一対の連結ロッド１３によって各角型電池セル１１が相互に圧力を付された状態で一体的に固定されており、また、組電池ケース２０の下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに設けられた複数対の膨張抑止部材３２によって、各角型電池セル１１が下側ケース２１に固定されるようになっている。対をなす各膨張抑止部材３２は、組電池１０の各側縁部に沿って、適当な間隔をあけた状態でそれぞれ配置されており、一対の膨張抑止部材３２が、組電池１０における１つの角型電池セル１１を固定するようになっている。
【００６５】
各膨張抑止部材３２は、図１７に示すように、合成樹脂製或いは金属製の断面Ｕ字状の長手状の部材であって、長手方向の一方の側部が下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃにボルト３３およびナット３４によって取り付けられる取付部３２ａになっている。また、組電池１０内における複数の角型電池セル１１のうちの少なくとも一部のものの各側面の下部には、幅方向の外側に開く断面Ｕ字状の溝１１ｅが形成されており、上記膨張抑止部材３２の他方の端部はその溝１１ｅ内に嵌め入れられる係合部３２ｂとされている。この係合部３２ｂは、溝１１ｅの底壁の厚みに略相当する分だけ下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃから適当な間隔をあけて上方に位置する形状とされている。
【００６６】
そして、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに取り付けられた膨張抑止部材３２の係合部３２ｂが、角型電池セル１１に設けられた溝部１１ｅ内に係合されて、ボルト３３およびナット３４によって、その溝部１１ｅを下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに押し付けた状態で、各膨張抑止部材３２が固定されている。
【００６７】
このように、複数対の各膨張抑止部材３２は、組電池１０における適当な位置に配置されている角型電池セル１１の各側面下部に設けられた溝１１ｅにそれぞれ係合してその角型電池セル１１を下側ケース２１の底面部２１ａに押し付けることにより、その角型電池セル１１を固定している。従って、複数対の膨張抑止部材３２によって固定された角型電池セル１１の間の領域に配置されている角型電池セル１１のいずれか、あるいは、一対の膨張抑止部材３２にて固定された角型電池セル１１と拘束プレート１２との間の領域に配置されている角型電池セル１１のいずれかが膨張しても、その膨張は、その角型電池セル１１が配置された領域における他の全ての角型電池セル１１によって、確実に抑止されることになる。上記膨張抑止部材３２は、角型電池セル１１を下側ケース２１に固定する固定装置として機能している。
【００６８】
なお、複数対の膨張抑止部材３２にて固定される角型電池セル１１の個数、配置位置等は、角型電池セル１１および膨張抑止部材３２の強度、経済性等を考慮して設定される。
【００６９】
また、角型電池セル１１の膨張を抑止するために、図１９に示す構成としてもよい。この例では、組電池１０の端部に設けられた１対の拘束プレート１２の少なくとも一方の角型電池セル１１側には、それら角型電池セル１１を弾性的に押圧するための膨張抑止プレート３５が取り付けられている。この膨張抑止プレート３５は、角型電池セル１１の組み合わせ面すなわち重ね合わせ面と同様の長方形状の底面を有しており、その周縁部の全周或いはその周縁部の一部において側壁部３５ａが設けられている。そして、その側壁部３５ａの全周或いはその側壁部３５ａの一部には、フランジ部３５ｂが設けられている。膨張抑止プレート３５のフランジ部３５ｂと拘束プレート１２との間には、弾性を有するシール部材３７が、全周にわたって介在されている。
【００７０】
膨張抑止プレート３５に対向する拘束プレート１２には、複数の段付ボルト３６が、左右方向すなわち角型電池セル１１の幅方向に等しい間隔をあけて設けられている。各段付ボルト３６は、拘束プレート１２に対して軸心方向のスライド可能に支持されており、各段付ボルト３６の先端部が、膨張抑止プレート３５にそれぞれネジ結合されている。各段付ボルト３６の膨張抑止プレート３５と拘束プレート１２との間には複数個の皿バネ３８がそれぞれ嵌合されており、各皿バネ３８によって、膨張抑止プレート３５は拘束プレート１２から離隔する方向に弾性的に付勢されている。
【００７１】
膨張抑止プレート３５は、角型電池セル１１を相互に突き当てた状態で積層した場合に、一方の端部に位置する角型電池セル１１の表面に突き当てされる。そして、一対の拘束プレート１２によって各角型電池セル１１を押圧すると、図２０に示すように、各皿バネ３８が圧縮されて、膨張抑止プレート３５は、各皿バネ３８の弾性力により角型電池セル１１の表面に圧接される。これにより、膨張抑止プレート３５と、この膨張抑止プレート３５の遠方側に位置する拘束プレート１２との間に配置された各角型電池セル１１が相互に押圧された状態になる。その結果、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇しても、その膨張が膨張抑止プレート３５によって、確実に防止される。また、角型電池セル１１が、使用による電池残存容量の低下によっても、複数の皿バネ３８によって付勢されている膨張抑止プレート３５によって、全ての角型電池セル１１が押圧された状態が保持され、各角型電池セル１１の膨張を、長期にわたって安定的に抑止することができる。上記膨張抑止プレート３５、段付ボルト３６、皿バネ３８などが、角型電池セル１１を所定の予荷重で常時押圧する押圧装置として機能している。
【００７２】
図２１は、一対の拘束プレート１２にて各角型電池セル１１が拘束された組電池１０を、組電池ケース２０の下側ケース２１に取り付ける他の構成例を示す概略構成図、図２２はその要部を示す断面図である。本実施例の下側ケース２１には、底面部２１ａの左右の各側縁に沿ってほぼ垂直に側面部２１ｂが設けられており、各側面部２１ｂの外側にはほぼ水平な下側フランジ部２１ｃがそれぞれ連続して設けられている。この水平な下側フランジ部２１ｃには各角型電池セル１１の底面の両端部である着座面が載置されるので、電池載置部として機能している。
【００７３】
組電池１０の各角型電池セル１１は、図２２に示すように、各側面の下部において側方にそれぞれ突出する耳部すなわち脚部１１ｆがそれぞれ設けられており、各脚部１１ｆ内には、埋め込みナット１１ｇがたとえばインサート成形あるいは圧入などの手法によって垂直な状態で設けられている。埋め込みナット１１ｇは、脚部１１ｆの下面から下方に開口している。各脚部１１ｆは、下側ケース２１の各下側フランジ部２１ｃ上に載置されている。
【００７４】
下側ケース２１の水平な下側フランジ部２１ｃには、角型電池セル１１の各脚部１１ｆに設けられた埋め込みナット１１ｇに対向する貫通孔がそれぞれ設けられており、各貫通孔および埋め込みナット１１ｇ内に、下側フランジ部２１ｃの下方からボルト２６がそれぞれ挿入されて、各埋め込みナット１１ｇにネジ結合されている。これにより、組電池１０は、下側ケース２１に一体的に固定されている。
【００７５】
下側ケース２１に固定された組電池１０は上側ケース２２によって覆われており、上側ケース２２の上側フランジ部２２ｅが下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに突き当てられた状態で複数のボルト２３およびナット２５によって、上側フランジ部２２ｅおよび下側フランジ部２１ｃが一体的に連結される。これにより、上側ケース２２と下側ケース２１とが一体的に連結され、組電池１０が組電池ケース２０に収容される。
【００７６】
上側ケース２２の各側面部２２ｄと組電池１０における各角型電池セル１１の側面との間には、適当な間隙が形成されており、その間隙内に、角型電池セル１１の端子Ｔ、バスバー１５、図示しないワイヤーハーネス等が配置されている。そして、その間隙の下方に、各角型電池セル１１の脚部１１ｆが配置されて、その脚部１１ｆが、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに、ボルト２６によって固定されているために、下側ケース２１内のスペースをきわめて有効に利用することができる。
【００７７】
しかも、各角型電池セル１１の脚部１１ｆは、上側ケース２２における各側面部２２ｄの近傍にて、ボルト２６によって、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃにそれぞれ固定されているために、ボルト２３およびナット２５によって下側ケース２１と一体化された上側ケース２２の各側面部２２ｄによって、下側ケース２１が補強される。また、これにより、組電池１０が取り付けられる下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃの剛性も高くなっている。
【００７８】
なお、この場合、上側ケース２２の段部２２ｃと、組電池１０の各角型電池セル１１上面との間に設けられる弾性部材２４は、組電池１０からの荷重が加えられるおそれがなく、冷却風の通路を形成するためのシールとして機能すればよいために、特に強い弾性力が不要であり、例えば、柔らかいスポンジ等を使用することができる。
【００７９】
また、組電池１０を構成する全ての角型電池セル１１を下側ケース２１に固定する構成に限らず、予め選択された数個の角型電池セル１１をボルト２６を用いて下側ケース２１に固定するようにしてもよい。
【００８０】
さらには、図２３に示すように、下側ケース２１および上側ケース２２の各端部を、各拘束プレート１２の外形に適合した形状に開口して、各拘束プレート１２をその開口部内に嵌合させるようにしてもよい。
【００８１】
さらには、図２４に示すように、各角型電池セル１１を、一対の拘束プレート１２により拘束した状態で、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに、ボルト２６によってそれぞれ固定する構成とし、さらには、電池載置部として機能する水平な下側フランジ部２１ｃの外側に連続して、車体に対する下側ケース２１の取り付けのための複数の取付部２１ｄを設けるようにしてもよい。各取付部２１ｄは、下側フランジ部２１ｃの長手方向の適当な個所にそれぞれ設けられており、それぞれが、下側フランジ部２１ｃから下方に垂直に屈曲された部分を介して、外側に向かってほぼ水平に延出している。取付部２１ｄの中央部には、貫通孔２１ｅがそれぞれ設けられている。
【００８２】
図２５は上記下側ケース２１の取付部２１ｄの取付状態を示す断面図、図２６はその要部を示す斜視図である。下側ケース２１の取り付け部２１ｄは、車体の所定位置に、図２７に詳しく示す連結ブラケット２９を介して取り付けられるようになっている。連結ブラケット２９は、下側ケース２１の底面部２１ａの下方に配置された平板部２９ａと、取付部２１ｄを嵌合するように平板部２９ａに連続して設けられた嵌合溝部２９ｂとを有している。平板部２９ａは、嵌合溝部２９ｂの底面に連続しており、嵌合溝部２９ｂよりも幅寸法が大きくなっている。嵌合溝部２９ｂの各側面は、下側ケース２１の側面部２１ｂに突き合わされて、側面部２１ｂに沿って、外側に直角に屈曲された状態になっている。
【００８３】
上記嵌合溝部２９ｂの底面および平板部２９ａは取付部２１ｄの下面および下側ケース２１の底面部２１ａに溶接によってそれぞれ固定されており、また、取付部２１ｄに設けられた貫通孔２１ｅと整合状態になった貫通孔２９ｃが設けられている。また、下側ケース２１の取付部２１d と底面部２１ａとの間に位置する嵌合溝部２９ｂの底面には、角型電池セル１１を下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに固定するボルト２６が通過するように、ボルト通過孔２９ｅが設けられている。
【００８４】
下側ケース２１は、取付部２１ｄに設けられた貫通孔２１ｅおよび連結ブラケット２９に設けられた貫通孔２９ｃを、車体の所定位置に設けられた貫通孔に整合状態で突き合わせて、整合状態になった各貫通孔２１ｅおよび２９ｃ内にボルト２３を挿入してナット２５を螺合させることによって、車体に取り付けられている。
【００８５】
このように、下側ケース２１に設けられた取付部２１ｄが、車体に取り付けられており、しかも、取付部２１ｄと下側ケース２１の底面部２１ａとの間にわたって、連結ブラケット２９が取り付けられているために、下側ケース２１の各側面部２１ｂが相互に接近および離隔するように振動することなく、確実に固定された状態になっている。従って、下側フランジ部２１ｃ上にそれぞれボルト２６によって取り付けられた各角型電池セル１１に対して、上下方向の荷重が加わっても、下側ケース２１が波打つように変形するおそれがなく、各角型電池セル１１が下側ケース２１に安定的に保持される。
【００８６】
一対の拘束プレート１２の間において厚み方向に積層される角型電池セル１１を押圧する場合において、たとえば図２８に示すように、角型電池セル１１の上部および下部にＵ字状或いはコの字状の金属製の位置決めピース３９を複数個ずつそれぞれ嵌め付けるようにしてもよい。これら位置決めピース３９は、角型電池セル１１の位置決め部材として機能するものであって、角型電池セル１１の内部に設けられた複数の電槽を分離する隔壁に対応した位置の上部および下部にそれぞれ取り付けられている。位置決めピース３９は、図２９〜図３１に示すように、角型電池セル１１の上面および下面の厚さ方向に沿って延びる帯板状に構成されており、各端部が角型電池セル１１の各表面に沿うようにそれぞれ同方向にほぼ直角に屈曲されている。そして、角型電池セル１１の各表面に沿った上記端部には、円形状の係合孔３９ａがそれぞれ設けられている。
【００８７】
各位置決めピース３９が取り付けられる角型電池セル１１の各表面の下部および上部には、位置決めピース３９の端部に設けられた係合孔３９ａに係合する係合突起部１１ｈがそれぞれ設けられている。角型電池セル１１の下部表面に設けられた各係合突起部１１ｈは、先端面が、上側になるにつれて順次突出するように傾斜した円柱状になっており、また、角型電池セル１１の上部表面に設けられた各係合突起部１１ｈも、同様に、先端面が、下側になるにつれて順次突出するように傾斜した円柱状になっている。
【００８８】
上記位置決めピース３９は、厚み方向において互いに隣接する角型電池セル１１の上部および下部において相互に同じ位置に装着される。このとき、角型電池セル１１の各上部或いは下部の表面に沿った形状の位置決めピース３９の各端部は、係合突起部１１ｈの傾斜した先端面に沿ってスライドして、位置決めピース３９の各端部に設けられた係合孔３９ａ内に係合突起部１１ｈが嵌合して、位置決めピース３９の各端部が角型電池セル１１の各上部或いは下部の表面に固定される。
【００８９】
位置決めピース３９は各角型電池セル１１の同様の位置にそれぞれ取り付けられるようになっていることから、全ての角型電池セル１１が一対の拘束プレート１２間に押圧された状態では、図３２に示すように、隣接する各角型電池セル１１の上部に設けられた位置決めピース３９同士および隣接する各角型電池セル１１の下部に設けられた位置決めピース３９同士が、相互に接触し且つ圧接させられる。
【００９０】
これにより、拘束プレート１２間において、角型電池セル１１の厚み方向に沿って配列された全ての位置決めピース３９がそれぞれ位置決めされた状態になり、上下一対の位置決めピース３９が取り付けられた各角型電池セル１１も、それぞれが位置決めされて固定状態になる。その結果、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇して膨張する場合にも、その角型電池セル１１に隣接して配置された角型電池セル１１は、位置決め状態で固定されていることによって、内圧が上昇した角型電池セル１１の膨張が抑制される。また、多くの角型電池セル１１の内圧が上昇したような場合に、内圧上昇の発生していない角型電池セル１１に過度の圧力が加わることも防止される。
【００９１】
図３３および図３４に示す電池パックでは、上記のように各角型電池セル１１に位置決めピース３９をそれぞれ設けることなく、各角型電池セル１１の上面および下面に、各一対の拘束用突出部１１ｘをそれぞれ設けて、各拘束用突出部１１ｘに、連結ロッド１３が挿通させられる。各拘束用突出部１１ｘは、各連結ロッド１３が挿通する貫通孔がそれぞれ設けられており、各貫通孔内に、各連結ロッド１３にそれぞれ嵌合される金属製円筒状のカラー１１ｚが、それぞれ圧入或いはインサート成形により挿入されている。各カラー１１ｚは、それぞれ、各角型電池セル１１の厚さとほぼ同様の長さになっており、隣接する各角型電池セル１１に設けられたカラー１１ｚに突き合わされるようになっている。
【００９２】
このような各角型電池セル１１は、図３５に示すように、厚さ方向に積層された状態で、上下各一対の拘束用突出部１１ｘ内に挿入された各カラー１１ｚ内に、上下各一対の連結ロッド１３それぞれが挿入されている。また、前述の実施例と同様に、各連結ロッド１３の端部は、積層方向の両端にそれぞれ位置する角型電池セル１１にそれぞれ突き当てられた一対の拘束プレート１２に、ナット１４によってそれぞれ固定されている。
【００９３】
これにより、各角型電池セル１１の拘束用突出部１１ｘにそれぞれ設けられた各金属製のカラー１１ｚは、角型電池セル１１の厚み寸法と同等の長さを備えていることから、隣接する角型電池セル１１の拘束用突出部１１ｘにそれぞれ設けられた他の金属製のカラー１１ｚに突き当てられた状態になり、一対の拘束プレート１２間において、各角型電池セル１１が、それぞれが位置決めされた状態で固定される。その結果、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇して膨張する場合にも、その角型電池セル１１に隣接して配置された角型電池セル１１が、位置決め状態で固定されていることによって、内圧が上昇した角型電池セル１１の膨張が抑制される。また、多くの角型電池セル１１の内圧が上昇したような場合に、内圧上昇の発生していない角型電池セル１１に過度の圧力が加わることも防止される。
【００９４】
図３６は、一対の拘束プレート１２を拘束する上側の一対の連結ロッド１３を利用して配列方向の所定位置の角型電池セル１１を拘束する場合の構成例を示す分解斜視図、図３７はその要部を分解して示す斜視図、図３８はその要部の断面図である。一対の拘束プレート１２間おいて配列された複数の角型電池セル１１のうちの所定場所に位置する角型電池セル１１の上面および下面には、位置決めプレート４１がそれぞれ取り付けられている。
【００９５】
この位置決めプレート４１は、角型電池セル１１の厚さと同様の幅寸法を有し且つ台形に曲成された長手状の金属製帯板であって、角型電池セル１１の上面および下面に沿ってそれぞれ配置されている。位置決めプレート４１の両端部には、角型電池セル１１の幅方向に平行であって下方に向かって開口した嵌合溝部４１ａがそれぞれ設けられている。
【００９６】
角型電池セル１１の上面には、各嵌合溝部４１ａ内に嵌合されるように、それぞれが扁平な直方体状に突出した一対の嵌合突出部１１ｋ（図３７および３８参照）が設けられている。位置決めプレート４１の両端面には、嵌合溝部４１ａ内に嵌合した各嵌合突出部１１ｋの側面に当接可能に設けられた係子片４１ｂがそれぞれ設けられている。
【００９７】
位置決めプレート４１の各嵌合溝部４１ａを除く中央部には、各嵌合溝部４１ａよりも上方に位置する連結部４１ｃが設けられている。連結部４１ｃには、一対の貫通孔４１ｄが角型電池セル１１の幅方向に適当な間隔をあけて配置されており、連結部４１ｃの下面には、各貫通孔４１ｄに同心の状態でナット４１ｅがそれぞれ固設されている。
【００９８】
このような位置決めプレート４１は、厚み方向に積層された複数の角型電池セル１１のうちの所定個数おきに配置された複数個（本実施例では３個）の角型電池セル１１の上面および下面にそれぞれ取り付けられる。
【００９９】
一対の拘束プレート１２を拘束する上側および下側（下側は図示せず）の一対の連結ロッド１３には、角型電池セル１１にそれぞれ取り付けられた各位置決めプレート４１にそれぞれ対向するように、連結プレート４２が、１対の連結ロッド１３間にわたって取り付けられている。各連結プレート４２の端部は、各連結ロッド１３の表面に、それぞれアーク溶接によって取り付けられている。各連結プレート４２は、各位置決めプレート４１にそれぞれ設けられた各貫通孔４１ｄにそれぞれ対向する位置に、連結プレート４２の幅方向すなわち角型電池セル１１の厚み方向に長い長孔４２ａがそれぞれ設けられている。そして、各長孔４２ａ内にボルト４３をそれぞれ挿入して、位置決めプレート４１に設けられた各ナット４１ｅにネジ結合させることにより、両連結ロッド１３に取り付けられた連結プレート４２に対して、位置決めプレート４１が、連結プレート４２に対する位置を調整された状態で、それぞれ取り付けられて固定される。
【０１００】
これにより、一対の拘束プレート１２によって押圧状態になった全ての角型電池セル１１において、連結ロッド１３に取り付けられた連結プレート４２に、角型電池セル１１に取り付けられた位置決めプレート４１が位置決めされて固定されるために、この位置決めプレート４１が取り付けられた角型電池セル１１は、移動することなく確実に固定される。従って、この角型電池セル１１によって、他の角型電池セル１１の膨張を抑制することができる。
【０１０１】
図３９の斜視部および図４０の断面図は、角型電池セル１１の上面に設けられた各嵌合突出部１１ｋに対して位置決め部材４４をそれぞれ取り付けて、各位置決め部材４４を一方の連結ロッド１３にそれぞれ取り付けるようにした例を示している。位置決め部材４４は、角型電池セル１１の上面に設けられた嵌合突出部１１ｋに嵌合するように下方に向かって開放された嵌合溝部４４ａと、この嵌合溝部４４ａの上面に設けられた取付部４４ｂとを有している。
【０１０２】
嵌合溝部４４ａは、角型電池セル１１の上面に沿って設けられている。取付部４４ｂは、プレス成形などにより金属板から曲成された部材であって、嵌合溝部４４ａの上面に沿った部分と連結ロッド１３に沿った部分とに屈曲して構成されており、その嵌合溝部４４ａの上面に沿った部分がアーク溶接によってその嵌合溝部４４ａの上面に取り付けられている。各連結ロッド１３に沿った部分には、各連結ロッド１３に沿って延びる一対の長孔４４ｃが、水平方向に適当な間隔をあけて設けられている。
【０１０３】
各連結ロッド１３には、位置決め部材４４が取り付けられた角型電池セル１１に対応した位置に、一対のボルト４５が、それぞれ取り付けられている。各ボルト４５は、連結ロッド１３の軸方向に適当な間隔をあけて、それぞれが各連結ロッド１３とは直交した水平状態で配置されている。一対のボルト４５は、連結ロッド１３の周面にアーク溶接によって固定された取付片４３によって、連結ロッド１３の周面に保持されている。
【０１０４】
連結ロッド１３に固定された一対のボルト４５は、角型電池セル１１に取り付けられた位置決め部材４４における取付部４４ｂの各長孔４４ｃ内にそれぞれ挿入されて、位置決め部材４４が、所定の角型電池セル１１の嵌合突出部１１ｋに嵌合されるように調整される。そして、連結ロッド１３に取り付けられた各ボルト４５にナット４６をそれぞれネジ結合させることにより、角型電池セル１１に取り付けられた位置決め部材４４が、連結ロッド１３の所定の位置に固定される。これにより、位置決め部材４４に取り付けられた角型電池セル１１は、移動しない状態に固定され、その角型電池セル１１によって、他の角型電池セル１１の膨張が抑止される。
【０１０５】
図４１は、対のボルト４５を連結ロッド１３の両側にて垂直に保持する支持プレート４７を連結ロッド１３の下部周面にアーク溶接によって取り付けて、支持プレート４７の各ボルト４５によって位置決め部材４８を固定するようにした実施例を示している。
【０１０６】
上記位置決め部材４８は、図４２および図４３に示すように、連結ロッド１３の上部周面に嵌合されて、支持プレート４７における連結ロッド１３の両側に位置する部分に突き合わされるようになっており、また、支持プレート４７に突き合わされる部分に、ボルト４５が挿入される長孔４８ａが、連結ロッド１３の軸方向に沿った状態で設けられている、位置決め部材４８における連結ロッド１３の両側に位置する部分には、所定の角型電池セル１１の上部に、角型電池セル１１を厚さ方向に挟み込む一対の係合片４８ｂがそれぞれ設けられている。
【０１０７】
位置決め部材４８は、それぞれ、各連結ロッド１３の所定位置に予め取り付けられており、各支持プレート４７に支持されたボルト４５に、位置決め部材４８の長孔４８ａが、それぞれ挿入される。そして、位置決め部材４８の各係合片４８ｂが、角型電池セル１１の上部に係合されるように、位置決め部材４８が支持プレート４７に対して位置決めされて、各ボルト４５にナット４６がネジ結合されることによって、位置決め部材４８が支持プレート４７に固定される。これにより、図４４および図４５に示すように、連結ロッド１３に対して固定された支持プレート４７に位置決め部材４８が固定された状態になり、位置決め部材４８によって角型電池セル１１が固定される。
【０１０８】
図４６および図４７は、架設状態で設けられた連結プレート５１の中央部に貫通孔５１ａを一対の連結ロッド１３の所定位置に設け、位置決めプレート５２を連結プレート５１上に取り付けた実施例を示している。位置決めプレート５２には、貫通孔５１ａ内に嵌合されるとともに、角型電池セル１１の上部に設けられた長孔状の係合突出部１１ｋに嵌合される断面長孔状の係合筒部５２ａが設けられている。
【０１０９】
連結プレート５１には、貫通孔５１ａを挟んで一対のボルト４５が、頭部を下側にして垂直にそれぞれ設けられている。位置決めプレート５２には、係合筒部５２ａの両側に、連結ロッド１３に沿った長孔５２ｂがそれぞれ設けられており、各長孔５２ｂに、連結プレート５１に設けられた各ボルト４５がそれぞれ挿入される。そして、各長孔５２ｂを挿通した各ボルト４５に、ナット４６がそれぞれネジ結合されて、図４８および図４９に示すように、位置決めプレート５２が連結プレート５１に固定されている。そして、位置決めプレート５２の係合筒部５２ａが、角型電池セル１１の上面に設けられた係合突出部１１ｋに嵌合されることによって、角型電池セル１１は固定される。
【０１１０】
図５０乃至図５２は、位置決め部材５５を各連結ロッド１３に取り付けて、各位置決め部材５５によって１つの角型電池セル１１を固定するようにした実施例を示している。各位置決め部材５５は、連結ロッド１３の外周面の上側に嵌合されて連結ロッド１３とアーク溶接によって一体化された上側ブラケット５５ａと、連結ロッド１３の外周面の下側に嵌合される下側ブラケット５５ｂとを有している。上側ブラケット５５ａは、連結ロッド１３とは直交する方向に沿った断面上向きコ字状に形成されており、また、下側ブラケット５５ｂは上側ブラケット５５ａに沿って延びる断面が下向きのコの字状に形成されている。上側ブラケット５５ａおよび下側ブラケット５５ｂは、それぞれの側部が、連結ロッド１３の各側方にて、それぞれ相互に突き合わされており、それぞれの突き合わされた部分同士が、ボルト４５およびナット４６によってそれぞれ連結されている。
【０１１１】
断面下向きコ字状に形成された下側ブラケット５５ｂにおける下方に突出した中央部は、角型電池セル１１の上部に嵌合されるようになっており、角型電池セル１１の上面には、下側ブラケット５５ｂが嵌合された際に、下側ブラケット５５ｂを位置決めする一対の位置決めリブ１１ｍ（図５１および図５２参照）が、角型電池セル１１の厚さ方向に沿った状態で、適当な間隔をあけてそれぞれ設けらている。
【０１１２】
このような位置決め部材５５は、一本の連結ロッド１３に対して、それぞれ、任意の位置に容易に取り付けることができる。そして、各位置決め部材５５によって、角型電池セル１１の上部がそれぞれ固定される。
【０１１３】
図５３乃至図５５は、一対の拘束プレート１２を一対の連結ロッド１３にて拘束した状態で、各拘束プレート１２にそれぞれの端部が取り付けられた複数の金属製の拘束バンド５３によって全ての角型電池セル１１を固定するようにした実施例を示している。各拘束バンド５３には、角型電池セル１１の上面に対向して下方に突出する断面円形状の嵌合筒部５３ａが、長手方向に沿ってそれぞれ設けられている。各角型電池セル１１の上面には、各拘束バンド５３の嵌合筒部５３ａ内に嵌合される短円筒状の嵌合突出部１１ｋがそれぞれ設けられている。各拘束バンド５３の端部は、拘束プレート１２に突き合わされて、溶接等によって取り付けられている。
【０１１４】
このように、各拘束プレート１２間の全ての角型電池セル１１は、複数の拘束バンド５３によって、それぞれ固定されており、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇して膨張しようとした場合にも、各角型電池セル１１が固定されていることによって、角型電池セル１１の膨張が抑止される。
【０１１５】
各拘束バンド５３の嵌合筒部５３ａは、図５５に示すように、角型電池セル１１の嵌合突出部１１ｋに嵌合した状態で、角型電池セル１１の上面に突き当てられており、従って、隣接する嵌合筒部５３ａの間には、隣接する角型電池セル１１の上面と拘束バンド５３の上面との間に空間が形成されており、その空間内を冷却風が通過することによって、各角型電池セル１１が効率よく冷却される。
【０１１６】
なお、各拘束バンド５３は、角型電池セル１１の全てを固定するために、各角型電池セル１１の上面に対向させて、嵌合筒部５３ａを設ける構成であったが、このような構成に限らず、例えば、図５６に示すように、１つおきに配置された角型電池セル１１を固定するように、嵌合筒部５３ａを適当な間隔をあけて配置して、各嵌合筒部５３ａが嵌合される角型電池セル１１にのみ、係合突出部１１ｋをそれぞれ形成するようにしてもよい。
【０１１７】
また、各拘束バンド５３はこのような構成に限らず、図５７および図５８に示すように、各拘束バンド５３に、長手方向に適当な間隔をあけて、一対の長孔５３ｂをそれぞれ形成して、一対の長孔５３ｂにて、一対の角型電池セル１１を固定する位置決め部材５４を取り付けるようにしてもよい。
【０１１８】
位置決め部材５４は、相互に隣接する一対の角型電池セル１１の上部を挟み込む断面が下向きのコの字状に構成されており、その上面から上方へ突き出すように、各長孔５３ｂ内にそれぞれ挿入される一対のボルト４５が固定されている。各ボルト４５は、拘束バンド５３の対をなす各長孔５３ｂ内にそれぞれ挿入されて、ナット４６がそれぞれ螺合されることによって位置決め部材５４が一対の角型電池セル１１の上部に嵌合され、両角型電池セル１１が一体的に固定されるようになっている。
【０１１９】
なお、各位置決め部材５４は、このように、ボルト４５およびナット４６によって、拘束バンド５３に取り付ける構成に限らず、図５９に示すように、拘束バンド５３の下面にスポット溶接によって取り付けるようにしてもよい。
【０１２０】
さらには、上記のように角型電池セル１１の上部を固定する上部固定装置に替えて、角型電池セル１１の下部を、例えば図６０に示すように、組電池１０が収容される組電池ケース２０における下側ケース２１の底面部２１ａに固定するようにしてもよい。底面部２１ａには、図６１に示すように、固定される角型電池セル１１に対応して、複数の支持部２１ｍが底面部２１ａの長手方向（角型電池セル１１の積層方向）に適当な間隔をあけて、その底面部２１ａの幅方向の中央部にそれぞれ形成されている。各支持部２１ｍは、角型電池セル１１の厚さ方向の中央部が、角型電池セル１１に載置される平坦な上面になっており、長手方向の各側部がそれぞれ傾斜状態になっている。支持部２１ｍの上面には、それぞれが長手方向に沿って延びる一対の長孔２１ｎ（図６２参照）が設けられている。
【０１２１】
各支持部２１ｍには、図６２に示すように、位置決め部材５６がそれぞれ取り付けられている。位置決め部材５６は、支持部２１ｍの上部に嵌合される下向きの嵌合溝部５６ａと、この嵌合溝部５６ａの中央部に上方に突出するように設けられた台部５６ｂとを有しており、図６３に示すように、支持部２１ｍの上面に設けられた各長孔２１ｎにそれぞれ挿入されるボルト４５と、各ボルト４５にネジ結合されるナット４６とによって、嵌合溝部５６ａが支持部２１ｍに取り付けられている。
【０１２２】
台部５６ｂの上面には、１つの角型電池セル１１が載置されるようになっており、また、台部５６ｂには、角型電池セル１１の各表面に沿うように一対の垂直な係合片５６ｃが、台部５６ｂの一部を切り起こすことによってそれぞれ形成されている。
【０１２３】
１つの角型電池セル１１の下部は、一対の係合片５６ｃの間に挿入されて、台部５６ｂ上面に突き当てられる。これにより、角型電池セル１１が固定される。
【０１２４】
角型電池セル１１の下部の固定は、このような下部固定装置に限らず、例えば、図６４に示すように、下側ケース２１に設けられた各支持部２１ｍに、位置決め部材５７を取り付けて固定するようにしてもよい。下側ケース２１に設けられた支持部２１ｍの上面には、角型電池セル１１の長手方向に沿った長孔状の開口部２１ｐが設けられており、位置決め部材５７は、この開口部２１ｐに挿入された状態で取り付けられている。
【０１２５】
図６５は上記位置決め部材５７を示す斜視図、図６６は上記位置決め部材５７の平面図である。位置決め部材５７は、支持部２１ｍの開口部２１ｐ内に挿入される断面長孔状の係合筒部５７ａを有している。嵌合筒部５７ａは、下側ケース２１の下方から挿入されるようになっており、位置決め部材５７の下部には、支持部２１ｍの下面に突き当てられるフランジ部５７ｂが設けられている。そして、位置決め部材５７のフランジ部５７ｂの両側には、ボルト挿通孔５７ｃが、それぞれ設けられている。支持部２１ｍにも、各ボルト挿通孔５７ｃに突き合わせられるボルト挿通孔がそれぞれ設けられており、位置決め部材５７のフランジ部５７ｂが、支持部２１ｍの下面に突き当てられて、各ボルト挿通孔５７ｃにボルト４５がそれぞれ挿入されると、各ボルト４５にナット４６がネジ結合される。これにより、位置決め部材５７が支持部２１ｍに取り付けられる。
【０１２６】
図６７に示すように、角型電池セル１１の下面には、位置決め部材５７の係合筒部５７ａ内に嵌合される断面長孔状の短円筒状に突出する係合突出部１１ｋが設けられており、位置決め部材５７の係合筒部５７ａに、上記角型電池セル１１の係合突出部１１ｋが嵌合されることによって、その角型電池セル１１が底面部２１ａに固定される。
【０１２７】
また、他の実施例の電池パックにおいて、一対の拘束プレート１２によって全ての角型電池セル１１を拘束する際に上側の一対の連結ロッド１３を使用するとともに、組電池１０における長手方向の適当な個所に、たとえば図６８に示すように、上側の一対の連結ロッド１３および組電池ケース２０の下側ケース２１にそれぞれ取り付けられた膨張抑止プレート６２を配置するようにしてもよい。上記一対の拘束プレート１２の下側は下側ケース２１によって相互に連結される。本実施例では、下側ケース２１は一対の拘束プレート１２を相互に連結する連結部材としても機能している。
【０１２８】
図６９は膨張抑止プレート６２の正面図、図７０は膨張抑止プレート６２の底面図、図７１は膨張抑止プレート６２の側面図である。この膨張抑止プレート６２は、角型電池セル１１の表面と同様の長方形状をしたプレート本体部６２ａを有しており、このプレート本体部６２ａの上側縁における中央部には、プレート本体部６２ａに対してほぼ垂直に同方向に延出する一対の取付片６２ｂが、適当な間隔をあけて設けられている。各取付片６２ｂには貫通孔６２ｄがそれぞれ設けられている。
【０１２９】
また、プレート本体部６２ａの下側縁には、各取付片６２ｂの延出方向とは反対方向に、ほぼ水平に延出する一対の支持片６２ｅがそれぞれ設けられている。各支持片６２ｅにも貫通孔６２ｆがそれぞれ設けられている。
【０１３０】
プレート本体部６２ａには、角型電池セル１１内の１つの電槽に対応する領域に対して３本の上下方向スリット部とそれら上下方向スリット部の上下方向の中間部を相互に連結する幅方向スリット部とから成るスリット６２ｇが、角型電池セル１１の幅方向において適当な間隔をあけて設けられている。すなわち、スリット６２ｇは、適当な本数、本実施例では３本の上下方向スリット部から成る複数群を有し、それらの各群の上下方向スリット部は、上下方向の中央部同士が相互に連通した状態になっている。
【０１３１】
このような膨張抑止プレート６２は、組電池１０における適当な位置に配置された一対の角型電池セル１１の間に配置されて、各取付片６２ｂが上側の一対の連結ロッド１３間に架設状態で設けられた連結プレート６３に取り付けられるようになっている。連結プレート６３の各端部は、上側の各連結ロッド１３にアーク溶接によってそれぞれ取り付けられており、各取付片６２ｂに対応した位置に、連結ロッド１３に沿って延びる長孔６３ａがそれぞれ設けられている。そして、連結プレート６３の長孔６３ａと、各取付片６２ｂの貫通孔６２ｄ内に挿入された各ボルト４５にナット４６がそれぞれネジ結合されることによって、膨張抑止プレート６２の取付片６２ｂが、連結プレート６３にそれぞれ取り付けられている。
【０１３２】
膨張抑止プレート６２の下部に設けられた各支持片６２ｅは、組電池ケース２０における下側ケース２１の底面部２１ａに上方に突出するように設けられた各支持部２１ｍ上に支持されている。各支持部２１ｍの上面は、平坦になっており、その中央部に、各連結ロッド１３の軸方向に沿って延びる長孔２１ｓがそれぞれ設けられている。膨張抑止プレート６２の各支持片６２ｅは、下側ケース２１の下方から支持部２１ｍの長孔２１ｓにそれぞれ挿入される各ボルト４５に、ナット４６がそれぞれネジ結合されることによって、各支持部２１ｍに固定されている。
【０１３３】
このようにして、組電池ケース２０内の所定位置に固定された膨張抑止プレート６２は、組電池１０内で配列された複数個の角型電池セル１１のうちの所定の場所の角型電池セル１１の間に配置されて下側ケース２１の底面部２１ａに固定される。この場合、下側の各支持片６２ｅ上に載置された角型電池セル１１における下側縁部が、各支持片６２ｅに近接したプレート本体部６２ａの下部にて押圧されるとともに、隣接する他の角型電池セル１１の上側縁部が、各取付片６２ｂに近接したプレート本体部６２ａの上部にて押圧される。このようにして、膨張抑止プレート６２にて押圧される角型電池セル１１は、隣接する他の角型電池セル１１を押圧することになり、これによって、各角型電池セル１１の膨張が抑止される。
【０１３４】
また、この膨張抑止プレート６２は、複数本の上下方向スリット部およびその中間部を相互に連結する幅方向スリット部から成るスリット６２ｇが設けられていることから膨張抑止プレート６２の上下方向の中間部の弾性変形能力が高められているため、角型電池セル１１が膨張した場合にも容易に弾性変形し、角型電池セル１１が膨張した後にその膨張が収まると、当初の平板状に戻ることになる。また、角型電池セル１１の表面には、微小な円柱状の多数の突起１１ｒが設けられているが、各突起部１１ｒが膨張抑止プレート６２に突き当てられることによって、膨張抑止プレート６２による押圧力が角型電池セル１１に確実に伝達されて、角型電池セル１１の膨張が確実に防止される。
【０１３５】
また、角型電池セル１１は、図７２に示すように、適当な個所を、例えば、３組の金属製の拘束バンド体７０によって、一体的に拘束するようにしてもよい。各拘束バンド体７０は、一対の第１拘束バンド７１および第２拘束バンド７２を有しており、一方の第１拘束バンド７１は、拘束される全ての角型電池セル１１の上面に積層方向に沿って圧接されており、他方の第２拘束バンド７２は、拘束される全ての角型電池セル１１の底面に積層方向に沿って圧接されるとともに、両側に位置する各角型電池セル１１の表面に上下方向に沿って圧接されている。そして、第２拘束バンド７２の各端部が、両側に位置する各角型電池セル１１の上方に突出した状態になっており、それぞれの端部に、第１拘束バンド７１の各端部が屈曲された状態でつき合わせられている。そして、図７３に示すように、相互に突き合わされた第１拘束バンド７１の各端部と第２拘束バンド７２の各端部とがそれぞれ各一対のリベットＲによって結合され、拘束される全ての角型電池セル１１が積層方向において予圧される。各リベットＲによって結合された第１拘束バンド７１および第２拘束バンド７２のそれぞれの端部には、ボルト４５を通すための貫通孔ｈが、それぞれ設けられている。
【０１３６】
このように、第１拘束バンド７１および第２拘束バンド７２をそれぞれ有する複数の拘束バンド体７０によって、適当な個数の角型電池セル１１が拘束されることにより、各角型電池セル１１の膨張が抑止される。そして、複数の拘束バンド体７０にて複数の角型電池セル１１が拘束された角型電池セル群同士が、図７３に示すように相互に突き合わされて、各角型電池セル群の拘束バンド体７０同士が相互に突き合わされて、ボルト４５およびナット４６によって一体的に結合される。本実施例では、厚み方向に配列された複数の角型電池セル１１の端部に位置するものに突き当てられる平板状の第２拘束バンド７２が平板状の第１拘束バンド７１によって連結されているため、第２拘束バンド７２が拘束プレートとして機能し、第１拘束バンド７１が連結部材として機能している。
【０１３７】
図７４乃至図７８は、前記連結ロッド１３に替えて、各角型電池セル１１から排出されるガスたとえば水素を外部へ導く導管としても機能する連結ロッド７３を備えた実施例を示している。図７４および図７５に示すように、本実施例の組電池１０において、角型電池セル１１の上面内であって角型電池セル１１の幅方向の中央部から偏った位置すなわち組付状態において連結ロッド７３の直下とな１位置には、たとえば充電或いは放電に際して図示しない電槽から発生したガスが所定圧力以上となったときに排出させられるガス排出筒７４が設けられている。また、この角型電池セル１１は、そのガス排出筒７４が角型電池セル１１の幅方向の中央部から互い違いに位置するように１対の拘束プレート１２の間に配列され、連結ロッド７３によってそれら１対の拘束プレート１２が角型電池セル１１を挟圧する方向に締め着けられている。
【０１３８】
上記連結ロッド７３は、図７６に示すように、全体として円管状を成し、且つその軸心を含む１平面内に位置し且つその軸心に直交するとともに角型電池セル１１の厚み方向の配列ピッチの２倍の間隔で互いに平行な直線を中心とする複数の接続筒７５を、相互に連通した状態で備えている。そして、上記ガス排出筒７４と接続筒７５とは、それらに両端部が嵌め着けられたたとえば合成ゴム製の接続ホース７６を介して連通させられている。これにより、各角型電池セル１１から排出されたガスは、連結ロッド７３内に導かれて外部へ排出される。
【０１３９】
図７８は、上記連結ロッド７３に導かれたガスを外部へ排出する構造を示している。１対の連結ロッド７３の端部は連通管７７により相互に接続されており、その連通管７７には、一方の拘束プレート１２を通して外部に連通する排出管７８に接続されている。これにより、連結ロッド７３内に導かれたガスは連通管７７および排出管７８を介して外部へ排出される。本実施例によれば、連結ロッド７３が角型電池セル１１から排出されるガスを導くガス管を兼ねているので、組電池１０が収容される組電池ケース２０内のスペースが拡大されて冷却性能が高められる。また、部品点数が少なくなるので、電池パックの質量やコストが低減される。
【０１４０】
図７９は本発明の他の実施例の電池パックの構成を示す組立図であり、図８０はその電池パックの断面図である。本実施例の組電池ケース２０は、前述のものと比較して基本構造は共通しているが、やや形状が相違している。また、本実施例の角型電池セル１１は、前述のものと基本的には同様であるが、その両側面下部に幅方向に突き出す耳部すなわち脚部８０が設けられている点において相違している。
【０１４１】
組電池１０を収容する組電池ケース２０の下側を構成する下側ケース２１は、一枚の金属板材からプレス加工されたものであって、水平な底面部２１ａと、その底面部２１ａの両側部からそれに対して略直角に立ち上がる１対の側面部２１ｂと、その１対の側面部２１ｂの上端部から外側へ向かう底面部２１ａと平行な１対の支持面部すなわちフランジ部２１ｃと、取付穴２１ｄを備えてその１対のフランジ部２１ｃから外側へ向かう程底面部２１ａ側へ向かうように傾斜した取付部２１ｅとから構成されている。また、上記組電池ケース２０の上側を構成する上側ケース２２は、一枚の金属板材からプレス加工されたものであって、水平な上面部２２ａと、その上面部２２ａの両側部から断面Ｌ字型の上部側面部２２ｂおよび段部２２ｃを介してその上面部２２ａに対して略直角に立ち下がる１対の側面部２２ｄと、取付穴２２ｅを備えてその１対の側面部２２ｄの下端部から外側へ向かう程上面部２２ａから離れる側へ向かうように傾斜した取付部２２ｆとから構成されている。電池モジュールケース２０の下部および上部を構成する下側ケース２１および上側ケース２２は、組電池１０の長手方向に平行な折れ線を境にして一枚の金属板材からプレス加工によって曲成されたものであり、幅方向の両端部に位置する取付部２１ｅおよび２２ｆが取付穴２１ｄおよび取付穴２２ｅを通した固定ねじ２３によって相互に一体的に固定されるようになっている。
【０１４２】
１対の拘束プレート１２間で厚み方向に積層された複数個の角型電池セル１１は、たとえばニッケル水素電池などの二次電池を構成するための電解質および電極をそれぞれ収容した複数個たとえば６個の電槽を内部に備えた樹脂製の偏平な箱体であって、正端子および負端子から成る１対の接続端子Ｔを側面の上部に備えるとともに、その長手方向（幅方向）すなわち図５の左右方向が車両の前後方向となるように配置されている。また、上記角型電池セル１１は、その側面の下部から幅方向（長手方向）に突き出す耳部すなわち脚部８０を備えている。前述と同様に、その厚み方向において相互に重ね合わせられた状態で角型電池セル１１の上下にそれぞれ設けられた２対の連結ロッド１３によって互いに接近する方向に締め着けられる１対の拘束プレート１２により互いに密着するように押圧されている。
【０１４３】
図８０および図８１に詳しく示すように、上記角型電池セル１１の重ね合わせ面すなわち対向面には、複数個（本実施例では３個）の環状の位置決め突起８１ａと複数個（本実施例では３個）の円柱状の位置決め突起８１ｂとが高さ方向の中央部を通る水平方向の直線に沿って一列に配設されている。これら位置決め突起８１ａおよび８１ｂは角型電池セル１１内の電槽の中央部に対応して位置させられている。また、上記位置決め突起８１ａおよび位置決め突起８１ｂは、角型電池セル１１が隣接させられたときに相互に嵌合するように、相対向するように配置されている。図８２および図８３に示すように、嵌合状態にある上記位置決め突起８１ａと位置決め突起８１ｂとの間の嵌合は所謂遊び嵌合となるように、位置決め突起８１ａの内径が位置決め突起８１ｂの外径よりも大きく形成されており、位置決め突起８１ａの内周面と位置決め突起８１ｂの外周面との間に所定のあそび（隙間）が形成されるようになっている。このあそびは、角型電池セル１１の間の熱膨張による相対移動、特に角型電池セル１１の幅方向の相対移動を吸収して、バスバー１５により拘束された接続端子Ｔとそれが埋設された角型電池セル１１の間に機械的な無理を発生させて接続端子Ｔを損なわないようにするためのものである。
【０１４４】
図８４に示すように、接続端子Ｔは、その基部端面の中央部が角型電池セル１１の側面の合成樹脂製の壁を挟んで位置させられた円板状の端子固定部材Ｔａの端面中央部に対してたとえばスポット溶接によって相互に固定されることにより角型電池セル１１の側面に固定されており、機械的に過大な外力が加えられるとそのスポット溶接が破壊されるおそれがある。したがって、上記のように角型電池セル１１の間の熱膨張による相対移動があっても、位置決め突起８１ａと位置決め突起８１ｂとの嵌合によってその相対移動が制限されるので、接続端子Ｔに機械的な無理が加えられることに起因する不都合、たとえば接続端子Ｔ部分において接続端子Ｔの端面と角型電池セル１１の側面との間および端子固定部材Ｔａの端面と角型電池セル１１の内壁面との間で挟圧されているＯリング７９により維持されていたシール性能の低下や破壊などが好適に防止される。
【０１４５】
各角型電池セル１１の下側の端面すなわち下端面８２の長手方向の両端部に位置する１対の着座面８２ａが水平な１対のフランジ部２１ｃ上に着座させられた状態で各角型電池セル１１が下側ケース２１に固定されることにより、各電池セル１１間の僅かな隙間を通過させて冷却するための空気を導入させる気体流入路８３が各角型電池セル１１の下端面８２と下側ケース２１の底面部２１ａとの間に形成されている。厚み方向に配列された複数の角型電池セル１１の内の一部たとえば配列方向に数個おきの脚部８０は、図８５および図８６に示すように、たとえば圧入やインサート成形により上記着座面８２ａに埋設された有底円筒状のナット８４に固定ねじ８５および段付ねじ８６がフランジ部２１ｃに設けられた穴８７を通して螺合されることにより、下側ケース２１に固定されている。
【０１４６】
上記下側ケース２１に固定された角型電池セル１１の１対の脚部８０のうちの一方は図８５に示すように固定ねじ８５で固定され、他方の脚部８０は図８６に示すように段付ねじ８６により固定されている。図８６に示すように、この段付ねじ８６は、頭部８６ａと雄ねじ部８６ｂとの間に雄ねじ部８６ｂよりも大径の円柱部８６ｃを備えており、その円柱部８６ｃがナット８４に当接するまで締め着けられる。この段付ねじ８６の締着状態では、頭部８６ａは下側ケース２１のフランジ部２１ｃに密着せず、円柱部８６ｃの外周面とそれが嵌め入れられた穴８７の内周面との間にたとえば１乃至２mm程度の所定の隙間Ａが形成される。この隙間Ａは、角型電池セル１１の熱膨張による不具合を防止するためにその熱膨張を吸収するためのものである。
【０１４７】
図８７は、角型電池セル１１の側面上部に固設された接続端子Ｔを電気的に接続するバスバー１５の他の例を示している。本実施例のバスバー１５は、金属板材からプレスなどによって一体的に曲成されたものであって、ナット１６によって締めつけられるために平坦な形状とされた１対の端部１５ａと、それら両端部１５ａの間においてＵ字状に曲げられたＵ字状部１５ｂとを備えている。このＵ字状部１５ｂは弾性変形が容易であるために上記１対の端部１５ａの間の相対変形が比較的容易に許容される。このため、接続端子Ｔ部分のシール性能の低下や接続端子Ｔの破壊などが好適に防止される。
【０１４８】
図８８および図９０は、１対の拘束プレート１２間において厚み方向に積層された複数個の角型電池セル１１が、当初の押圧状態から高温クリープによって相互間に隙間が発生する場合に対応した構成を示している。角型電池セル１１の組み合わせ面の上部のうち、角型電池セル１１の幅方向の中央部から偏った位置には円筒状の弾性部材８８が取り付けられている。この弾性部材８８は、円筒状を成し、たとえば図９０に詳しく示すように、組み合わせ面から突設された弾性部材８８よりも短い円柱状突起８９に嵌め着けられている。これにより、弾性部材８８は、その軸心方向の長さ寸法から上記円柱状突起８９の長さ（高さ）寸法を差し引いた寸法だけ圧縮可能とされている。また、上記弾性部材８８は、隣接する角型電池セル１１の組み合わせ面において互いに対向しないように１か所だけに設けられている。厚み方向に積層された複数個の角型電池セル１１が１対の拘束プレート１２間によって押圧状態で拘束されると、上記弾性部材８８が円柱状突起８９の高さまで弾性変形させられる。高温クリープにより角型電池セル１１が塑性変形させられて角型電池セル１１の間に隙間が発生しても、上記弾性部材８８の弾性復帰力によって押圧状態が保持されるので、角型電池セル１１のがたつきが防止される。
【０１４９】
図９１は、角型電池セル１１をその両側面から幅方向に突き出した脚部８０を利用して固定する構造を示している。本実施例では、上記脚部８０の外形状と同様の内壁面形状を有する長手状のレール９０が押出し成形或いはプレス成形を用いて用意されるとともに組電池１０と同様の長さに予め切断され、厚み方向に密接状態で配列された複数の角型電池セル１１の脚部８０をそのレール９０の内側に嵌め入れた状態で下側ケース２１にたとえば固定ねじ８５により角型電池セル１１と共に固定されている。本実施例によれば、たとえば高温クリープによって角型電池セル１１の間に隙間が発生したような場合でも、角型電池セル１１の上部がその積層方向すなわち車幅方向に揺れることが防止される。
【０１５０】
図９２乃至図９５に示す実施例は、組電池１０を構成するために厚み方向に重ねられた各角型電池セル１１のうちの一部を、他の電池セル１１を固定するための固定部材或いは構造部材の一部として利用するものである。すなわち、厚み方向に配列された各角型電池セル１１のうちの両端に位置する１対の角型電池セル１１ａおよびそれら１対の角型電池セル１１ａの間において所定個数分本実施例では８個分隔てた角型電池セル１１ａの着座面８２ａと脚部８０の上面９２とには、有円筒状のナット８４と９７がそれぞれ埋設されており、固定ボルト８５が下側ケース２１の穴８７を通して着座面８２ａに埋設されたナット８４に螺合されることにより、上記角型電池セル１１ａが下側ケース２１に固定されている。また、図９３に示すように金属板材からプレス成形された長手状部材であって断面Ｕ字状の本体９３と、その本体９３の一面に貼着された合成ゴムなどから成る弾性シート９４と、本体９３において角型電池セル１１ａの位置に対応するように所定の間隔に形成された取付穴９５とを備えたリテーナ９６が用いられる。このリテーナ９６は、図９２に示すように脚部８０の上面９２に載置され、固定ボルト９８が上記取付穴９５を通して脚部８０の上面９２に埋設されたナット９７に螺合されることにより、図９４に示すように角型電池セル１１ａの脚部８０の上面９２に固定される。同時に、図９５に示すように、角型電池セル１１ａの間に位置する角型電池セル１１の脚部８０の上面９２がリテーナ９６によって押圧されることにより、下側ケース２１に固定される。図９５の矢印に示すように、リテーナ９６から脚部８０の上面９２に対して垂直に付与された押圧力Ｆは、角型電池セル１１の幅方向すなわち車両の前後方向の成分Ｆ1 と角型電池セル１１の下方に向かう方向すなわち下側ケース２１に向かう方向成分Ｆ2 とを有しているため、それらの方向成分の振動や動きが抑止される。
【０１５１】
本実施例の組電池１０によれば、組電池１０を固定するための固定ボルト８５の締結本数が少なくなるため、組立作業性が高められ、組立コストが低減される。また、本実施例では、厚み方向に配列された各角型電池セル１１ａ、１１を挟圧するための１対の拘束プレート１２やそれらを連結する連結ロッド１３が不要となる。しかし、そのような拘束プレート１２や連結ロッド１３が本実施例の組電池１０に設けられてもよい。
【０１５２】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１５３】
たとえば、前述の実施例において、角型電池セル１１は下側ケース２１に固定されていたが、上側ケース２２に固定されるようにしてもよい。
【０１５４】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電池パックの構成を説明するために分解して示す斜視図である。
【図２】図１の電池パックに用いられている組電池を構成する角型電池セルのうちの互いに隣接する１対の角型電池セルを離して示す斜視図である。
【図３】図１の電池パックに用いられている組電池を示す斜視図である。
【図４】図１の組電池の構成を示す側面視断面図である。
【図５】図１の電池パックの横断面図である。
【図６】図１の電池パック内の組電池の要部の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例における組電池の要部を示す側面視断面図であって、図４に相当する図である。
【図８】本発明の他の実施例における組電池の要部を示す平面図である。
【図９】本発明の他の実施例における組電池の要部を示す例を示す側面視断面図である。
【図１０】図９の実施例の組電池における連結ロッドと中間拘束プレートとの間の結合構造を説明する要部断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例における組電池において角型電池セルを拘束する構成を説明するために一部を分解して示す斜視図である。
【図１２】図１１の実施例の要部を拡大して示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施例における組電池において角型電池セルを拘束する構成を説明する要部断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例における組電池において角型電池セルを拘束する構成の要部を説明するために一部を分解して示す斜視図である。
【図１５】図１４の実施例の要部を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施例の電池パックを概略示す平面図である。
【図１７】図１６の実施例の電池パックの要部を分解して説明する斜視図である。
【図１８】図１６の実施例の電池パックの要部を示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施例の組電池における要部を示す平面図である。
【図２０】図１９の実施例の組電池において膨張抑止プレートの作動を説明する図である。
【図２１】本発明の他の実施例の電池パックを示す横断面図である。
【図２２】図２１の実施例の要部を拡大して説明する断面図である。
【図２３】本発明の他の実施例の電池パックの端部を示す斜視図である。
【図２４】本発明の他の実施例の電池パックにおいて下側ケースの要部を示す斜視図である。
【図２５】図２４の実施例における下側ケースの取付構造を拡大して示す断面図である。
【図２６】図２４の実施例における下側ケースの取付構造を拡大して示す斜視図である。
【図２７】図２４の実施例において下側ケースの取付に用いられる連結ブラケットを示す平面図である。
【図２８】本発明の他の実施例の電池パックに使用される角型電池セルを示す斜視図である。
【図２９】図２８の角型電池セルの要部を拡大して示す斜視図である。
【図３０】図２８の角型電池セルと位置決めピースとを分解して示す図である。
【図３１】図２８の角型電池セルと位置決めピースとの装着構造を拡大して示す斜視図である。
【図３２】図２８の角型電池セルを用いて組み立てた組電池の構成を示す側面視の断面図である。
【図３３】本発明の他の実施例における電池パックに用いられた角型電池セルを示す斜視図である。
【図３４】図３３の角型電池セルの要部を拡大して示す斜視図である。
【図３５】図３３の角型電池セルを用いて組み立てた組電池の構成を示す側面視の断面図である。
【図３６】本発明の他の実施例の電池パックの構成を説明するために組電池を分解して示す斜視図である。
【図３７】図３６の角型電池セルを固定するための要部構成を拡大して示す斜視図である。
【図３８】図３６の角型電池セルを固定するための要部構成を拡大して示す断面図である。
【図３９】本発明の他の実施例の組電池において角型電池セルを固定するための要部構成を拡大し且つ分解して示す斜視図である。
【図４０】図３９の角型電池セルを固定するための要部構成を拡大して示す断面図である。
【図４１】本発明の他の実施例の電池パックの構成を説明するために組電池を分解して示す斜視図である。
【図４２】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図４３】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す断面図である。
【図４４】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を示す断面図である。
【図４５】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を示す側面図である。
【図４６】本発明の他の実施例の電池パックの構成を説明するために組電池を分解して示す斜視図である。
【図４７】図４６の角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図４８】図４６の角型電池セルを固定するための要部構成を示す縦断面図である。
【図４９】図４６の角型電池セルを固定するための要部構成を示す横断面図である。
【図５０】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図５１】図５０の角型電池セルを固定するための要部構成を示す横断面図である。
【図５２】図５０の角型電池セルを固定するための要部構成を示す側面図である。
【図５３】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、組電池の構成を示す斜視図である。
【図５４】図５３の角型電池セルを固定するための要部構成を示す斜視図である。
【図５５】図５３の角型電池セルを固定するための要部構成を示す縦断面図である。
【図５６】本発明の他の実施例において角型電池セルを固定するための要部構成を示す縦断面図であって、図５５に相当する図である。
【図５７】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルを固定するための要部構成を示す斜視図である。
【図５８】図５７の角型電池セルを固定するための要部構成を示す側面図である。
【図５９】図５７の角型電池セルを固定するために用いられる拘束バンドの他の例を示す斜視図である。
【図６０】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルの下部を固定するための要部構成を示す縦断面図である。
【図６１】図６０の電池パックにおける組電池ケースの下側ケースを示す斜視図である。
【図６２】図６０の電池パックにおける角型電池セルの下部を固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図６３】図６０の角型電池セルの下部を固定するために用いられる位置決め部材を下側ケースに固定する固定構造の要部を示す断面図である。
【図６４】本発明の他の実施例の電池パックにおいて角型電池セルの下部を固定する構成の要部を説明する断面図である。
【図６５】図６４の実施例において角型電池セルを固定するために用いられる位置決め部材を示す斜視図である。
【図６６】図６４の位置決め部材を示す平面図である。
【図６７】図６４の実施例において、位置決め部材にて固定される角型電池セルの下面を示す斜視図である。
【図６８】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、厚み方向に積層された角型電池セルの膨張を抑制する要部構造を分解して示す斜視図である。
【図６９】図６８の電池パックの横断面図である。
【図７０】図６８の電池パックにおいて、膨張抑制プレートおよびそれに隣接する角型電池パックを示す底面図である。
【図７１】図６８の電池パックにおいて、膨張抑制プレートの側面を示す図である。
【図７２】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、組電池の構成を示す斜視図である。
【図７３】図７２の実施例の組電池において、拘束バンドの結合構造を示す斜視図である。
【図７４】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、組電池の構造を示す一部を切り欠いた平面図である。
【図７５】図７４の実施例において、厚み方向に配列された角型電池セルの構成を説明する斜視図である。
【図７６】図７４の実施例において、厚み方向に配列された角型電池セルの両端部に当接させられた１対の拘束プレートを連結する連結ロッドの構成を説明する斜視図である。
【図７７】図７４の実施例において、角型電池セルのガス排出筒と連結ロッドの接続筒とが接続ホースを介して接続された状態を示す図である。
【図７８】連結ロッドの端部に接続された連通管および排出管を示す斜視図である。
【図７９】本発明の他の実施例の電池パックの構成を分解して示す斜視図である。
【図８０】図７９の電池パックの横断面図である。
【図８１】図７９の電池パックに用いられた角型電池セルを互いに離して示す平面図である。
【図８２】図７９の１対の角型電池セルの組み合わせ面にそれぞれ設けられた１対の位置決め突起の嵌合状態を拡大して示すためにその位置決め突起の軸心を含む面で表した断面図である。
【図８３】図７９の１対の角型電池セルの組み合わせ面にそれぞれ設けられた１対の位置決め突起の嵌合状態を拡大して示すためにその位置決め突起の軸心に直交する面で表した断面図である。
【図８４】図７９の角型電池セルの側面上部に設けられた接続端子の構造を拡大して示す断面図である。
【図８５】図７９の角型電池セルの幅方向の一端部が下ケースに固定された固定構造を拡大して示す一部を切り欠いた図である。
【図８６】図７９の角型電池セルの幅方向の他端部が下ケースに固定された固定構造を拡大して示す一部を切り欠いた図である。
【図８７】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、厚み方向に積層された角型電池セルに設けられた接続端子の接続構造を示す斜視図である。
【図８８】本発明の他の実施例の電池パックに用いられた角型電池セルを示す斜視図である。
【図８９】図８８の実施例において、厚み方向に積層された角型電池パックを離して示す平面図である。
【図９０】図８８の実施例において、角型電池パックの組み合わせ面の上部に設けられた弾性部材の取付構造を示す図である。
【図９１】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルの固定構造を説明する一部を切り欠いた図である。
【図９２】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、厚み方向に積層された角型電池セルの一部を他のものを固定するために利用する固定構造を説明する斜視図である。
【図９３】図９２に用いられるリテーナの構成を説明する斜視図である。
【図９４】図９２に用いられる角型電池セルのうち固定ボルトによって固定される角型電池セルの固定構造、およびリテーナの固定構造を示す図である。
【図９５】図９２に用いられる角型電池セルのうちリテーナによって固定される角型電池セルの固定構造を示す図である。
【符号の説明】
１０：組電池
１１：角型電池セル
１１ｃ：係合突出部（位置決め用突出部）
１１ｄ：係合爪部（係合外れ防止装置）
１１ｘ：拘束用突出部
１１ｚ：カラー
１２：拘束プレート
１３：連結ロッド（連結部材）
１７：中間拘束プレート
１８：ネジ部材
２０：電池ケース
２１：下側ケース（支持部材）
２１ａ：底面部
２１ｂ：側面部
２１ｃ：フランジ部
２１ｄ：取付部
２２：上側ケース
２２ａ：上面部
２２ｂ：上部側面部
２２ｃ：段部
２２ｄ：側面部
２２ｅ：フランジ部
２４：弾性部材
２９：連結ブラケット
３１：膨張抑止板（拘束部材）
３２：膨張抑止部材（固定装置）
３５：膨張抑止プレート、３６：段付ボルト、３８：皿バネ（押圧装置）
３７：シール部材
３９：位置決めピース（位置決め部材）
４１：位置決めプレート
４２：連結プレート
４４：位置決め部材
４７：支持プレート
４８：位置決め部材
５１：連結プレート
５２：位置決めプレート
５３：拘束バンド
５４：位置決め部材
５５：位置決め部材
５６：位置決め部材
５７：位置決め部材
６２：膨張抑止プレート（拘束部材）
６２ｇ：スリット
６３：連結プレート
７１：第１拘束バンド（連結部材）
７２：第２拘束バンド（拘束プレート）
８４：ナット、８５：固定ボルト（第１固定装置）
９４：弾性シート（押圧部材）
９６：リテーナ（リテーナ部材）
９７：ナット、９８：固定ボルト（第２固定装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚み方向に重ねられた複数個の角型電池セルを備えた電池パックに関し、特に、いずれかの角型電池セルの膨張を好適に抑止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車、ハイブリッド車などに用いられる比較的大容量の電源装置の一種に、平板状をした複数の角型電池セルがその厚み方向に積層された組電池を備えた電池パックが知られている。このような組電池を備えた電池パックは、コンパクト且つ軽量に構成されるので、自動車内の限られた空間内に搭載できる利点がある。上記角型電池セルは、合成樹脂製の薄い中空直方体状の箱体であって、その内部には、二次電池を構成する電解質および電極体をそれぞれ収容するための電槽が複数個配置されている。
【０００３】
このような複数個の電槽を備えた角型電池セルは、合成樹脂製であるために、たとえば電槽内における水素ガス等の発生によって電槽の内圧が所定値以上に上昇すると電槽内の圧力を開放するために設けられた弁が作動させられるようになっているが、何らかの事情によってさらに内圧が上昇すると、合成樹脂製の角型電池セルが特に厚み方向において膨張するおそれがある。また、この角型電池セルでは、過放電反応時、過充電反応時、低温時のガス吸収性能低下時等においても内圧が上昇して、厚み方向に膨張する。
【０００４】
このために、特開平９−１２０８０９号公報には、複数個の角型電池セルが厚み方向に積層された組電池を、一対のエンドプレートにより挟み込んで、それら１対のエンドプレートを、組電池の外側にて角型電池セルの積層方向に沿って配置された各一対の拘束バンドによって相互に結合する構成が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の構成によれば、一対のエンドプレートを用いて挟むことにより各角型電池セルが押圧されているので、各角型電池セルの膨張はある程度は抑止することができる。しかしながら、１対のエンドプレート間に多数の角型電池セルが配置されるほど、所定の角型電池セルが膨張した場合に、その膨張による圧力が他の角型電池セルの圧縮弾性変形によって分散的に吸収されることになり、その所定の角型電池セルの膨張を抑止することができない可能性があった。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、厚み方向に重ねた状態で配列された角型電池セルの膨張を確実に防止することができる電池パックを提供することにある。本発明の他の目的とするところは、多数の角型電池が組み合わされた組電池を組電池ケース内に確実に取り付けることができ、従って、振動等によって、組電池における角型電池がずれるおそれのない電池パックを提供することにある。本発明のさらに他の目的とするところは、組電池における各角型電池を効率よく確実に冷却することができる電池パックを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の車両用電池パックの要旨とするところは、二次電池として機能する平板状をした複数の角型電池セルが該角型電池セルの間に隙間が形成された状態で厚み方向に積層された組電池を備えたの車両用電池パックであって、(a) 上記組電池には、積層方向の両端に位置する角型電池セルにそれぞれ突き当てられた一対の拘束プレートが設けられており、それら拘束プレート間の角型電池セルが押圧されるように、その角型電池セルの両側に配置された長手状の連結部材によって該１対の拘束プレートが相互に連結され、(b) 前記組電池は組電池ケース内に収容されたものであり、その組電池ケースは、前記角型電池セルの幅方向に突き出すフランジ部が両側にそれぞれ設けられた下側ケースおよび上側ケースとを備え、その下側ケースの下側フランジ部と上側ケースの上側フランジ部とが相互に固定されて一体的に結合されるとともに車体に固定され、(c) 前記下側ケースは、底面部と、該底面部の両側縁から前記上側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側縁部から外側へ向かってそれぞれ延出する前記下側フランジ部とを有し、該底面部と前記角型電池セルの下端面との間内には、冷却気体を流通させるための下側空間が形成され、(d) 前記上側ケースは、前記角型電池セルの幅より小さい上面部と、該上面部の両端縁から前記角型電池セルへ向かって延出する一対の上側側面部と、該一対の上側側面部の先端から互いに離れる方向にそれぞれ延出し、該角型電池セルの上端面を押圧する一対の段部と、該一対の段部の先端から前記下側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側面部の先端から外側へ向かってそれぞれ延出する前記フランジ部とを有し、該上面部と前記角型電池セルの上端面との間には、前記角型電池セル間の隙間を介して前記下側空間と連通させられた上側空間が設けられていることにある。
【０００８】
【発明の効果】
上記本発明の車両用電池パックによれば、１対の拘束プレート間の角型電池セルが押圧されるようにすなわち予圧が発生するように、角型電池セルの両側に配置された長手状の連結部材によって１対の拘束プレートが相互に連結されていることから、１対の拘束プレートに挟まれた複数の角型電池セルがその厚み方向に押圧されるので、各角型電池セルの膨張が好適に防止される。また、(b)隣接する角型電池セル相互のずれ等も確実に防止される。また、前記組電池は組電池ケース内に収容されたものであり、その組電池ケースは、前記角型電池セルの幅方向に突き出すフランジ部が両側にそれぞれ設けられた下側ケースおよび上側ケースとを備え、組電池の上面および下面との間に十分な空間が形成されるように、その下側ケースの下側フランジ部と上側ケースの上側フランジ部とが相互に固定されて一体的に結合されるとともに車体に固定され、(c) 前記下側ケースは、底面部と、該底面部の両側縁から前記上側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側縁部から外側へ向かってそれぞれ延出する前記下側フランジ部とを有し、該底面部と前記角型電池セルの下端面との間内には、冷却気体を流通させるための下側空間が形成され、(d) 前記上側ケースは、前記角型電池セルの幅より小さい上面部と、該上面部の両端縁から前記角型電池セルへ向かって延出する一対の上側側面部と、該一対の上側側面部の先端から互いに離れる方向にそれぞれ延出し、該角型電池セルの上端面を押圧する一対の段部と、該一対の段部の先端から前記下側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側面部の先端から外側へ向かってそれぞれ延出する前記フランジ部とを有し、該上面部と前記角型電池セルの上端面との間には、前記角型電池セル間の隙間を介して前記下側空間と連通させられた上側空間が設けられているものである。このため、積層された角型電池セルから成る組電池が上記下側ケースおよび上側ケースから成る組電池ケース内に収容された状態で、下側ケースと角型電池セルの下端面との間の冷却気体を流通させるための空間と、角型電池セル間の隙間を通して連通する該角型電池セルの下端面との間の冷却気体を流通させるための空間を、冷却風の通路としてそれぞれ有効に利用することができるので、各角型電池セルが全体的に効率よく確実に冷却されることができる。また、上側ケースの一対の上側側面部は角型電池セルの上面部を押圧している一方で、下側ケースのフランジ部と上側ケースのフランジ部との固定によって上側ケースの側面は専ら下方への引っ張り力が加えられることから、下側ケースおよび上側ケースの剛性低下させることができるので、それら下側ケースおよび上側ケースの薄板化および軽量化が可能となり、車両の燃費を向上させることができる。
【０００９】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記各角型電池セルの相互の対向面には、厚み方向に隣接する他の角型電池セルに対して位置決めを行うための位置決め突部および位置決め凹部がそれぞれ設けられており、その位置決め突部および位置決め凹部はその隣接する角型電池に設けられた位置決め凹部と位置決め凸部と相互に嵌合させられる。このようにすれば、各角型電池セルの厚み方向に直交する方向のずれが好適に防止される。
【００１０】
また、好適には、前記連結部材は、前記角型電池セルの上側および下側にそれぞれ配置されており、その上側に位置する連結部材による前記１対の拘束プレートへの締め付け代は、下側に位置する連結部材による上記１対の拘束プレートへの締め付け代よりも大きくされているものである。このようにすれば、組電池において、角型電池セルの積層方向の中央部に位置する角型電池セルの上側にも確実に圧力が加えられるので、いずれかの角型電池セルが厚み方向に膨張した時において、その中央部に位置する角型電池セルが上方へ持ち上がることが好適に防止される。
【００１１】
また、好適には、前記連結部材は、前記角型電池セルの上側および下側に配置されており、その角型電池セルは、それぞれ、上部の厚さが下部の厚さよりも厚くされているものである。このようにすれば、連結部材に連結された１対の拘束プレートに挟まれることにより各角型電池セルが厚み方向に押圧されたとき、角型電池セルの上部が下部よりも強く挟まれるので、いずれかの角型電池セルが厚み方向に膨張した時において、積層方向の中央部に位置する角型電池セルが上方へ持ち上がることが好適に防止される。
【００１２】
また、好適には、前記１対の拘束プレートは、その幅方向の中央部が前記角型電池セル側とは反対側へ膨出した形状を有するものである。このようにすれば、連結部材により連結された１対の拘束プレート間に挟まれることにより各角型電池セルが厚み方向に押圧されたとき、角型電池セルの幅方向の端部が中央部よりも強く挟まれるので、角型電池セルがその幅方向へずれることが好適に防止される。
【００１５】
また、好適には、前記上側ケースと前記１対の拘束プレートの間にて拘束されたいずれかの角型電池セルの上面との間に弾性変形可能な弾性部材が介在されている。このようにすれば、角型電池セルの上面が弾性部材を介して上側ケースにより保持されるので、組電池ケース内に収容された組電池のガタツキが好適に防止される。因みに、組電池と組電池ケースとが確実に固定されていない場合には、ハイブリッド自動車等に積載した際に、自動車の振動等によって、組電池が振動し、いずれかの角型電池セルがずれるおそれもある。組電池において、いずれかの角型電池セルがずれると、組電池を構成する複数個の角型電池セルにその厚み方向に荷重を加えることによりそれらの各角型電池セルの膨張を抑止することができなくなるおそれがあったのである。
【００１６】
また、好適には、上記弾性部材は、たとえば合成ゴム製或いは合成樹脂製の長手円筒状の中空体から構成される。このようにすれば、上側ケースから組電池に対して大きな荷重を加えることなく、組電池の移動を確実に吸収することができるとともに、薄い金属板から成る軽量且つ低剛性の上側ケースを用いることができる。
【００１７】
また、好適には、前記組電池において厚み方向に積層された角型電池セルの間には中間拘束プレートが介在させられており、その中間拘束プレートは角型電池セルの上側および下側の連結部材によって位置決めされている。このようにすれば、積層された複数の角型電池セル間の適当な個所に中間拘束プレートが配置されるとともにその中間拘束プレートが連結部材に固定されるので、各角型電池セルの膨張がさらに一層確実に抑止される。
【００１８】
また、好適には、前記厚み方向に積層された複数の角型電池セルのうちの少なくとも一対の角型電池セルの両側面には係合突出部がそれぞれ設けられており、その係合突出部と係合する係合孔部を備えてその各角型電池セルの積層方向の移動不能とする長手状の膨張抑止板が設けられている。このようにすれば、いずれかの角型電池セルの膨張時において、膨張抑止板により上記少なくとも一対の角型電池セルの離隔が阻止されるので、それら一対の角型電池セルの間に位置する角型電池セルの膨張が好適に抑制される。
【００１９】
また、好適には、前記角型電池セルの両側面から突設された係合突出部には、前記膨張抑止板の係合孔部との係合状態を保持するための係合外れ防止装置が設けられている。このようにすれば、係合外れ防止装置によって角型電池セルの係合突出部と膨張抑止板の係合孔部との係合が確保される。
【００２０】
また、好適には、前記拘束プレートの少なくとも一方には、前記厚み方向に積層された複数の角型電池セルを弾性的に押圧するためにその角型電池セルに予荷重を付与する押圧装置が設けられている。このようにすれば、押圧装置によって予荷重が付与されるので、たとえ拘束プレートがずれたとしても複数の角型電池セルが適切に押圧される。
【００２１】
また、好適には、前記複数の角型電池セルのいずれかが、前記組電池ケースの下側ケースまたは上側ケースに対して固定装置により固定される。このようにすれば、角型電池セルが下側ケースまたは上側ケースに固定されるので、角型電池セルの膨張が一層好適に抑制される。
【００２２】
また、好適には、前記各角型電池セルの所定位置にその厚み方向の積層位置を決定するための位置決め部材がそれぞれ設けられており、前記１対の拘束プレート間において隣接する角型電池セルに取り付けられた位置決め部材同士が相互に圧接されるようになっている。このようにすれば、角型電池セルは、位置決め部材によってその厚み方向において拘束されているので、所定の角型電池セルの内圧上昇による膨張が抑制される。また、所定の角型電池セルが厚み方向に膨張しても内圧上昇していない他の角型電池セルに過度の圧力が加えられることが防止される。
【００２３】
また、好適には、前記連結部材は棒状を成す連結ロッドであり、前記各角型電池セルには、その連結ロッドがそれぞれ挿通する拘束用突出部がそれぞれ設けられており、各拘束用突出部には、前記角型電池セルの厚みと同様の長さを有して各連結ロッドに嵌合される円筒状の金属製カラーがそれぞれ設けられている。このようにすれば、角型電池セルは、金属製カラーによってその厚み方向において拘束されているので、所定の角型電池セルの内圧上昇による膨張が抑制される。また、所定の角型電池セルが厚み方向に膨張しても内圧上昇していない他の角型電池セルに過度の圧力が加えられることが防止される。
【００２４】
また、好適には、前記連結部材には、前記１対の拘束プレート間において積層された角型電池セルいずれかを位置決めして固定する位置決め部材が取り付けられている。このようにすれば、角型電池セルいずれかが連結ロッドに固定されるので、この固定された角型電池セルによって、他の角型電池セルの膨張が抑制される。
【００２５】
また、好適には、前記隣接する角型電池セルの間には、前記いずれかの連結部材によって固定された膨張抑止プレートが配置されており、その膨張抑止プレートが隣接するいずれか一方の角型電池セルを押圧している。このような膨張抑止プレートが角型電池セルの間に配置されることによって、各角型電池セルの膨張が一層確実に抑止される。
【００２６】
また、好適には、前記膨張抑止プレートには、その中央部の弾性変形能を高めるためのスリット、たとえば幅方向において並列し且つ高さ方向の中間部が相互に連通させられたスリットが設けられている。このようにすれば、角型電池セルの膨張が収まると、膨張抑止プレートが当初の平板状に確実に復元する利点がある。
【００２７】
また、好適には、前記平板状をした複数の角型電池セルがその厚み方向に積層された組電池を備えた電池パックは、(a) 前記厚み方向に積層された角型電池セルのうちの両端部を含む一部の角型電池セルを前記組電池を支持する支持部材に固定する第１固定装置と、(b) 前記組電池の長手方向に平行なリテーナ部材と、(c) 前記第１固定装置により支持部材に固定された角型電池セルにそのリテーナ部材を固定する第２固定装置と、(d) その第２固定装置によりリテーナ部材が固定された角型電池セルの間に位置する他の角型電池セルとそのリテーナ部材との間に介挿されてその他の角型電池セルを前記支持部材に押圧して固定する押圧部材とを、含むことにある。このようにすれば、厚み方向に積層された角型電池セルのうちの両端部を含む一部の角型電池セルが支持部材に直接固定されるので、拘束プレートを用いなくても角型電池セルの膨張が抑制されるとともに、リテーナ部材に設けられた押圧部材によって角型電池セルが支持部材に押圧されるので、角型電池セルのずれが防止される。また、拘束プレートが不要となったり、組電池を固定するための固定ボルトの締結本数が少なくなるため、組立作業性が高められ、組立コストが低減される。
【００２８】
【発明の好適な実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の電池装置すなわち電池パックの組立構造の一例を示す斜視図である。この電池パックは、扁平な直方体状の平板状をしたプラスチック製であって内部隔壁によって分離されて二次電池を構成する電解質および電極板を収容する複数個の電槽をそれぞれ内部に有する角型電池セル１１が厚さ方向に複数個一体的に積層された電池モジュールすなわち組電池１０と、この組電池１０が収容された組電池ケース２０とを有している。組電池１０は、たとえば後部座席の下側のボデーに設けられた空間内においてその長手方向が車両の幅方向となるように配置される。
【００２９】
組電池１０では、各角型電池セル１１が、それぞれが相互に整合状態で、厚さ方向に突き合わされて積層されている。図２に示すように、各角型電池セル１１がそれに隣接する他の角型電池セル１１と組み合わされる対向面すなわち組合わせ面のうちの一方には、一対の位置決め突部１１ａが一方の対角線方向に適当な間隔をあけて設けられるとともに、一対の位置決め凹部１１ｂが、他方の対角線方向に適当な間隔をあけて設けられている。また、各角型電池セル１１における他方の組み合わせ面には、対向する他の角型電池セル１１の表面に設けられた各位置決め突部１１ａおよび位置決め凹部１１ｂがそれぞれ嵌合される一対の位置決め凹部１１ｂおよび位置決め突部１１ａが、対角線方向に適当な間隔をあけて、それぞれ設けられている。
【００３０】
従って、一対の角型電池セル１１が相互に突き合わされると、一方の角型電池セル１１の表面に設けられた一対の位置決め突部１１ａが、他方の角型電池セル１１の表面に設けられた位置決め凹部１１ｂに、それぞれ相互に係合される。これにより、相互に突き合わされた一対の角型電池セル１１同士が、その高さ方向および幅方向において相互に位置決めされて配列姿勢が整合させられる。
【００３１】
隣接する角型電池セル１１における両方の側面には、たとえば図６に示すように、隣接する角型電池セル１１の１対の側面上部からそれぞれ突設された正端子および負端子から成る１対の接続端子Ｔを電気的に直列接続するためにその接続端子Ｔに嵌合されたバスバー１５の各端部が、ナット１６によってそれぞれ締めつけられている。これにより、組電池１０を構成する各角型電池セル１１が電気的に直列接続される。
【００３２】
図３は組電池１０の斜視図、図４はその組電池１０の断面図である。組電池１０を構成するために積層された各角型電池セル１１のうちの端部に位置するものには、比較的剛性の高い金属製の拘束プレート１２がそれぞれ突き当てられている。各拘束プレート１２は、それが突き当てられる角型電池セル１１の表面と全面的に密接するようにそれと同様の長方形状部分を有しており、その長方形部分の上側縁には、上方に半円形状に突出する一対の上部突出部１２ａが幅方向に適当な間隔をあけて設けられており、また、長方形部分の下側縁には、下方に半円形状に突出する一対の下部突出部１２ｂが、幅方向に適当な間隔をあけて設けられている。各拘束プレート１２には、それが突き当てられる角型電池セル１１とは反対方向に延出するフランジ部１２ｄが全周にわたって設けられている。
【００３３】
上記１対の拘束プレート１２は、それらの間の角型電池セル１１が押圧されるようにすなわち予荷重が与えられるように、その角型電池セル１１の両側に配置された長手状の連結部材によって相互に連結されている。すなわち、組電池１０の両端部に配置された各拘束プレート１２の一対の上部突出部１２ａは、突き当てられた各角型電池セル１１の上面から上方にそれぞれ突出した状態になっており、各拘束プレート１２における相互に対向した各上部突出部１２ａ間には、各角型電池セル１１の積層方向に平行な拘束ロッドすなわち連結ロッド１３が、それぞれ架け渡されている。各連結ロッド１３の端部は、各拘束プレート１２の上部突出部１２ａをそれぞれ挿通させられ、その各連結ロッド１３の端部にナット１４がそれぞれ螺合されることにより、１対の拘束プレート１２が各連結ロッド１３により連結され、それら１対の拘束プレート１２の間の角型電池セル１１が所定の予荷重により相互に圧接させられている。また、組電池１０の両端部に配置された各拘束プレート１２の一対の下部突出部１２ｂは、突き当てられた各角型電池セル１１の下側面から下方にそれぞれ突出した状態になっており、各拘束プレート１２における相互に対向した各下部突出部１２ｂ間にも、角型電池セル１１の積層方向に沿って、連結ロッド１３がそれぞれ架設されている。各連結ロッド１３の端部は、各拘束プレート１２の下部突出部１２ｂをそれぞれ挿通しており、各連結ロッド１３の端部にナット１４がそれぞれ螺合されている。
【００３４】
上記１対の拘束プレート１２は、各連結ロッド１３のそれぞれの端部にナット１４が締め付けられることによって、相互に接近する方向に移動され、積層状態とされた各角型電池セル１１を相互に密着するようにその厚み方向に押圧する。これにより、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇しても、各角型電池セル１１内の電槽が膨張することが防止される。
【００３５】
図５は、前記電池パックの横断面を示している。図１および図５に示すように、組電池１０が収容される組電池ケース２０は、１枚の金属板材からプレス成形された、下側ケース２１とこの下側ケース２１に一体的に結合される上側ケース２２とを有している。下側ケース２１は、自動車の車体上に載置される底面部２１ａを有しており、この底面部２１ａの各側縁には、外側上方に向かって若干傾斜した状態で延出した側面部２１ｂがそれぞれ連続している。各側面部２１ｂには、外側に向かってほぼ水平に延出した下側フランジ部２１ｃが、それぞれ連続して設けられている。
【００３６】
上側ケース２２は、組電池１０の上部に配置された一対の連結ロッド１３を覆う水平な上面部２２ａと、この上面部２２ａの各側縁からそれぞれ下方に向かってほぼ垂直に延出する上側側面部２２ｂとを有しており、上側側面部２２ｂから水平に延出する段部２２ｃがそれぞれ連続して設けられている。各段部２２ｃには、下方に向かって垂直に延出する側面部２２ｄがそれぞれ連続して設けられている。そして、各側面部２２ｄの下側に、外側にむかってほぼ水平に延出する上側フランジ部２２ｅがそれぞれ連続しており、各上側フランジ部２２ｅが、下側ケース２１の各下側フランジ部２１ｃにそれぞれ組合わせられている。
【００３７】
上記下側ケース２１の各下側フランジ部２１ｃには、複数のボルト貫通孔２１ｅが、適当な間隔をあけて設けられており、また、上側ケース２２の各上側フランジ部２２ｅにも、各下側フランジ部２１ｃのボルト貫通孔２１ｅに整合するボルト貫通孔２２ｆが、それぞれ設けられている。相互に整合した各ボルト貫通孔２１ｅおよび２２ｆには、ボルト２３がそれぞれ挿入されるようになっている。
【００３８】
下側ケース２１は、図５に示すように、ハイブリッド自動車における車体たとえばリヤフロアパネルに取り付けられるようになっており、その下側ケース２１が取り付けられる車体部分には、下側ケース２１が嵌入する凹部３０が設けられている。そして、この凹部３０の各側方には、下側ケース２１に設けられた下側フランジ部２１ｃが突き合わされる支持部３２がそれぞれ設けられており、各支持部３２には、下側フランジ部２１ｃを貫通したボルト２３がそれぞれ貫通して、各ボルト２３にナット２５がそれぞれネジ結合されている。
【００３９】
組電池１０は、下側ケース２１の各側面部２１ｂ上に載置された状態とされ、下側の各連結ロッド１３が、下側ケース２１の底面部２１ａと、各側面部２１ｂとによって囲まれた領域内に配置されている。そして、下側ケース２１上に載置された組電池１０を覆うように、上側ケース２２が配置されて、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに上側ケース２２の上側フランジ部２２ｅが突き合わされて、相互に突き合わされた下側フランジ部２１ｃと、上側フランジ部２２ｅとが、ボルト２３およびナット２５によって、車体の支持部３２と共に一体的に連結される。
【００４０】
なお、車体の凹部３０の底面と、下側ケース２１の底面部２１ａとの間には、ゴムパッド等の適当な緩衝材を設けるようにしてもよい。
【００４１】
上側ケース２２の各段部２２ｃと、積層状態とされた角型電池セル１１の上面との間には、角型電池セル１１の積層方向の全長にわたって延びる長手状の弾性部材２４がそれぞれ設けられている。各弾性部材２４は、断面長方形状をした弾性ゴムによってそれぞれ構成されており、上側ケース２２の各段部２２ｃが、それぞれ、弾性部材２４を介して、全ての角型電池セル１１の上面を押圧している。従って、全ての角型電池セル１１は、下側ケース２１における各側面部２１ｂによってそれぞれ支持されており、各角型電池セル１１の荷重は、下側ケース２１の各側面部２１ｂを圧縮した状態で、車体の凹部３０に伝達されている。
【００４２】
また、全ての角型電池セル１１の上面を押圧する上側ケース２２の各段部２２ｃは、各側面部２２ｄを介して、上側フランジ部２２ｅが車体の支持部３２にボルト２３によって取り付けられているために、各段部２２ｃには、各側面部２２ｄに対する下方への引っ張り力が加わっており、この引っ張り力によって各段部２２ｃが各角型電池セル１１を押圧している。
【００４３】
このように、組電池１０は、下側ケース２１に対する圧縮力と上側ケース２２に対する引っ張り力とに分散した状態で、車体に支持されているために、下側ケース２１および上側ケース２２の剛性をそれぞれ低減させることができる。その結果、下側ケース２１および上側ケース２２を薄板化および軽量化することができる。すなわち、相互に押圧された角型電池セル１１は、下側ケース２１および上側ケース２２を有する組電池ケース２０に対して確実に取り付けられることにより、振動等による角型電池セル１１のずれが防止され、組電池ケース２０の軽量化等も可能になる。
【００４４】
下側ケース２１および上側ケース２２によって支持された組電池１０には、上側ケース２２の段部２２ｃが、それぞれが断面長方形状をした一対の弾性部材２４を介して圧接されており、従って、組電池１０は、組電池ケース２０内にて安定的に保持されている。また、各弾性部材２４は、上下方向に適当な長さを有しており、車体に加わる振動、衝撃等によって、下側ケース２１に対して上方への大きな圧力が加わった場合にも、その圧力が、各弾性部材２４にて吸収されるために、組電池１０の上方への移動量が抑制される。これによっても、組電池ケース２０の剛性を低く抑制することができ、組電池ケース２０自体の薄肉化および軽量化が可能になる。また、組電池１０全体を強く補強する必要もない。
【００４５】
組電池ケース２０における下側ケース２１の下部には、組電池１０の下方に、底面部２１ａと各側面部２１ｂとによって囲まれた空間が存在しており、この空間が、組電池１０の各角型電池セル１１を冷却する冷却風の通路とされている。同様に、上側ケース２２の上部には、組電池１０の上方に、上面部２２ａと上側側面部２２ｂとによって囲まれた空間が存在しており、その空間が、組電池１０の各角型電池セル１１を冷却するために、冷却風の通路とされている。各角型電池セル１１間には図示しない僅かな隙間が設けられており、上記１対の空間の一方を通して冷却風が導入され且つ他方を通して排出されるようになっている。すなわち、組電池ケース２０内の空間が冷却風の通路として有効に利用されることにより、各角型電池セル１１が効率よく確実に冷却されることができる。
【００４６】
上記の各弾性部材２４は、断面長方形状のゴムを全ての角型電池セル１１の上面に圧接するように、全ての角型電池セル１１にわたって配置する構成に限らず、例えば、組電池１０の長手方向中央部に位置する角型電池セル１１の上面に圧接するように、組電池１０の長手方向中央部にのみ部分的に配置する構成、あるいは、長手方向の複数箇所に位置する角型電池セル１１にそれぞれ圧接するように分割して部分的に配置する構成等としてもよい。
【００４７】
また、各弾性部材２４は、内部が中空になった断面円形の円筒状或いは管状の合成ゴムにより構成されてもよい。このような円筒状の合成ゴムにより構成された各弾性部材２４は、加わる荷重が小さい場合には、荷重に比例して圧縮量が増加するように変形するが、加わる荷重が増加した適当な範囲では、圧縮量がほとんど変化しないという荷重−圧縮（Ｆ−Ｓ）特性を有している。従って、車体の振動等によって、組電池ケース２０に衝撃が加わって、その衝撃によって、一体化された組電池１０が上方に移動するような場合にも、円筒状をした弾性部材２４によって、組電池１０の移動を確実に吸収することができ、上側ケース２２に対して組電池１０に大きな荷重が加わるおそれがない。これによっても、上側ケース２２の剛性等を低下させることができる。
【００４８】
また、上記のような中空体である円筒状の弾性部材２４を使用する場合でも、組電池１０の全ての角型電池セル１１に圧接させる構成に限らず、一部の角型電池セル１１に部分的に圧接させる構成としてもよい。
【００４９】
また、組電池１０における各角型電池セル１１は、一対の拘束プレート１２と上下各一対の連結ロッド１３とによって比較的強く押圧されて一体化されているために、組電池ケース２０に対して衝撃等が加わることによって各角型電池セル１１に衝撃が加わっても、各角型電池セル１１が相互にずれるおそれがない。しかも、組電池１０において相互に隣接する角型電池セル１１は、各表面に設けられた位置決め突部１１ａおよび位置決め凹部１１ｂが相互に嵌合して位置決めされているために、その幅方向或いは高さ方向に相互にずれることがより一層確実に防止される。その結果、図６に示すように、隣接する角型電池セル１１同士を連結するバスバー１５が変形したり、バスバー１５の各端部を各角型電池セル１１の側面に接続するナット１６が緩むおそれがない。
【００５０】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
組電池１０は、図７に示すように、角型電池セル１１の上側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の上部間の締め付け代を、角型電池セル１１の下側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の下部間の締め付け代よりも大きくしてもよい。これにより、組電池１０の中央部に位置する角型電池セル１１の上部にも確実に圧力が加わり、その中央部に位置する角型電池セル１１が上方に持ち上がることが防止される。この場合、各角型電池セル１１を、それぞれ上部の厚みを下部の厚みよりも大きくし、角型電池セル１１の上側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の上部間の締め付け代と、角型電池セル１１の下側に配置された一対の連結ロッド１３による各拘束プレート１２の下部間の締め付け代とを同じ量としてもよい。このようにして、各角型電池セル１１の上部同士が強く圧接されるようにしてもよい。この場合でも、組電池１０の中央部に位置する角型電池セル１１の上部にも確実に圧力が加わり、その組電池１０の中央部に位置する角型電池セル１１が上方にずれることが防止される。
【００５２】
また、図８に示すように、前記１対の拘束プレート１２において角型電池セル１１と圧接させられる長方形の面を、幅方向の中央部が角型電池セル１１とは反対方向に膨出するように換言すれば幅方向において中央部が凹む凹面となるように、それぞれ湾曲させる構成としてもよい。これにより、積層状態になった各角型電池セル１１に対して略均等に押圧力を加えることができ、各角型電池セル１１が組電池１０の幅方向にずれることが防止される。
【００５３】
さらに、図９に示すように、組電池１０には、積層状態になった角型電池セル１１を複数個（本実施例では１２個）ずつに分離する複数（本実施例では３個）の中間拘束プレート１７を設けてもよい。各中間拘束プレート１７は、組電池１０の両端部にそれぞれ設けられた１対の拘束プレート１２と同様の形状にそれぞれ構成されており、一対の上部突出部１７ａおよび一対の下部突出部１７ｂをそれぞれ有している。上記各上部突出部１７ａおよび下部突出部１７ｂに連結ロッド１３がそれぞれ挿通されることにより、その各連結ロッド１３に中間拘束プレート１７の各上部突出部１７ａおよび各下部突出部１７ｂがそれぞれ取り付けられている。図１０は、上記中間拘束プレート１７における上部突出部１７ａと連結ロッド１３との取り付け状態を示す断面図である。各連結ロッド１３の中間拘束プレート１７が取り付けられる位置には、円筒状をしたネジ部材１８がそれぞれ溶接によって予め固定されている。ネジ部材１８は、一方の端部にフランジ部１８ａを備えており、そのフランジ部１８ａとは反対側の周面にネジ溝が形成されている。そして、そのネジ溝に、ナット部材１９が螺合される。
【００５４】
中間拘束プレート１７の上部突出部１７ａには、連結ロッド１３が挿通される貫通孔１７ｃがそれぞれ設けられており、各貫通孔１７ｃには、連結ロッド１３が挿通されるとともに、連結ロッド１３に取り付けられたネジ部材１８が挿通されて、連結ロッド１３に取り付けられたネジ部材１８のフランジ部１８ａに、上部突出部１７ａが当接させられている。このような状態で、ネジ部材１８のネジ溝にナット部材１９をネジ結合させて、上部突出部１７ａをネジ部材１８のフランジ部１８ａと、ナット部材１９とによって挟み込むことにより、挿通ロッド１３に、中間拘束プレート１７の上部突出部１７ａがそれぞれ位置決めされた状態で固定されている。
【００５５】
中間拘束プレート１７の他の上部突出部１７ａ、および各下部突出部１７ｂも同様にして、各連結ロッド１３にそれぞれ位置決めされた状態で固定されている。
【００５６】
この結果、上下各一対の連結ロッド１３に、それぞれの中間拘束プレート１７の各一対の上部突出部１７ａおよび下部突出部１７ｂがそれぞれ位置決めされて、各中間拘束プレート１７が所定の位置に固定される。これにより、組電池１０の各端部に位置する各拘束プレート１２と、各拘束プレート１２に隣接する中間拘束プレート１７との間の領域、および、隣接する中間拘束プレート１７の間の領域に、所定個数の角型電池セル１１が相互に押圧された状態で独立に拘束される。
【００５７】
このように構成された組電池１０では、拘束プレート１２と中間拘束プレート１７との間の領域、あるいは隣接する一対の中間拘束プレート１７の間の領域に配置されたいずれかの１つの角型電池セル１１の電池内圧が上昇し、他の各角型電池セル１１の内圧が上昇しないような場合には、その内圧の上昇している角型電池セル１１が配置されている領域内の比較的少数の角型電池セル１１によって、その角型電池セル１１の膨張が抑制されることになる
【００５８】
組電池１０では、各角型電池セル１１の電池残存容量がばらつくために、全ての角型電池セル１１の内圧が一様に上昇して膨張するものではない。このため、中間拘束プレート１７が設けられていない状態でいずれか１つまたは複数の角型電池セル１１がその厚み方向に膨張すると、他の膨張していない角型電池セル１１の全てに、膨張した角型電池セル１１による圧力が均等に加わえられて分散吸収されるおそれがあり、それにより、膨張した角型電池セル１１の膨張量を抑制する押圧力が低下するおそれがある。しかしながら、前記のように、中間拘束プレート１７を設けて、比較的少数の適当な個数の角型電池セル１１毎に独立して押圧力を加える構成とすることによって、いずれか１つの角型電池セル１１が膨張するような場合にも、中間拘束プレート１７にて拘束される比較的少数の角型電池セル１１によって、その角型電池セル１１の膨張が確実に抑制されることになり、膨張量が許容値を超えることによる電池性能の低下、電槽の破壊等を確実に防止することができる。
【００５９】
図１１は組電池１０のさらに他の構成例を示す分解斜視図、図１２はその要部を分解して示す斜視図である。上下一対の各連結ロッド１３によって連結された一対の拘束プレート１２によって相互に押圧された状態になった各角型電池セル１１のそれぞれの側面に沿って、各角型電池セル１１の膨張を抑制するための１対の膨張抑止板３１がそれぞれ配置されている。この膨張抑止板３１は、帯板状の鋼板によって形成されており、各角型電池セル１１の側面に対向した部分には、上下方向に長孔状をした複数個の係合孔部３１ａが厚み方向に積層された角型電池セル１１と同じピッチでそれぞれ打ち抜きによって形成されている。そして、各角型電池セル１１のそれぞれの側面には、各係合孔部３１ａが打ち抜かれた形状に対応する断面形状すなわち長手状の係合突出部１１ｃがそれぞれ設けられている。
【００６０】
このような組電池１０では、積層状態になった全ての角型電池セル１１が一対の拘束プレート１２と上下一対の各連結ロッド１３とによって拘束した状態で、各角型電池セル１１の側面に沿って膨張抑止板３１がそれぞれ配置され、各角型電池セル１１の側面に設けられた係合突出部１１ｃが各膨張抑止板３１に設けられた係合孔部３１ａ内に嵌め入れられた状態で係合させられる。各膨張抑止板３１は、各角型電池セル１１の係合突出部１１ｃに各係合孔部３１ａがそれぞれ係合されていることによって、各角型電池セル１１毎にその膨張が膨張抑止板３１の引っ張り力によって抑止されるようになっている。
【００６１】
なお、上記各角型電池セル１１に設けられた係合突出部１１ｃと膨張抑止板３１に設けられた各係合孔部３１ａとの相互の係合状態を保持することを目的として、図１３に示すように、その係合突出部１１ｃが係合孔部３１ａから容易に抜け出ることを防止する係合爪部１１ｄを係合突出部１１ｃの長手方向に沿った各側縁部にそれぞれ設け、その係合爪部１１ｄが膨張抑止板３１の係合孔部３１ａの内側に係合するようにしてもよい。上記係合爪部１１ｄは、係合突出部１１ｃが係合孔部３１ａから外れることを防止するための係合外れ防止装置として機能している。
【００６２】
図１４は膨張抑止板３１の他の例を示す組電池１０の要部を分解して示す斜視図、図１５はその部分の水平断面図である。複数個の角型電池セル１１が互いに隣接した状態で厚み方向に相互に重ねられた状態で冷却風を流通させるために、各角型電池セル１１の側面の間に適当な間隙或いは隙間Ｓが形成されるようになっており、膨張抑止板３１の角型電池セル１１の側面に対向する面には、その側面に開口する上記各隙間Ｓ内に挿入されるように上下方向のリブ３１ｂが、角型電池セル１１の配列間隔でそれぞれ突設されている。このような膨張抑止板３１は、たとえばアルミニウムの押し出し成形などにより製造される。
【００６３】
なお、各膨張抑止板３１は、組電池１０における全ての角型電池セル１１の側面に一体的に係合させる構成に限らず、複数に分割して、複数の領域における複数の角型電池セル１１の側面にそれぞれ係合させるようにしてもよい。この場合における複数の膨張抑止板３１が係合される角型電池セル１１の個数、領域等は、角型電池セル１１および膨張抑止板３１の強度、経済性等を考慮して設定される。
【００６４】
図１６は本発明の電池パックのさらに他の構成例を示す概略平面図、図１７はその要部を分解して示す斜視図、図１８はその要部を示す断面図である。この電池パックでは、組電池１０は、一対の拘束プレート１２およびそれらを連結する上下各一対の連結ロッド１３によって各角型電池セル１１が相互に圧力を付された状態で一体的に固定されており、また、組電池ケース２０の下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに設けられた複数対の膨張抑止部材３２によって、各角型電池セル１１が下側ケース２１に固定されるようになっている。対をなす各膨張抑止部材３２は、組電池１０の各側縁部に沿って、適当な間隔をあけた状態でそれぞれ配置されており、一対の膨張抑止部材３２が、組電池１０における１つの角型電池セル１１を固定するようになっている。
【００６５】
各膨張抑止部材３２は、図１７に示すように、合成樹脂製或いは金属製の断面Ｕ字状の長手状の部材であって、長手方向の一方の側部が下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃにボルト３３およびナット３４によって取り付けられる取付部３２ａになっている。また、組電池１０内における複数の角型電池セル１１のうちの少なくとも一部のものの各側面の下部には、幅方向の外側に開く断面Ｕ字状の溝１１ｅが形成されており、上記膨張抑止部材３２の他方の端部はその溝１１ｅ内に嵌め入れられる係合部３２ｂとされている。この係合部３２ｂは、溝１１ｅの底壁の厚みに略相当する分だけ下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃから適当な間隔をあけて上方に位置する形状とされている。
【００６６】
そして、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに取り付けられた膨張抑止部材３２の係合部３２ｂが、角型電池セル１１に設けられた溝部１１ｅ内に係合されて、ボルト３３およびナット３４によって、その溝部１１ｅを下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに押し付けた状態で、各膨張抑止部材３２が固定されている。
【００６７】
このように、複数対の各膨張抑止部材３２は、組電池１０における適当な位置に配置されている角型電池セル１１の各側面下部に設けられた溝１１ｅにそれぞれ係合してその角型電池セル１１を下側ケース２１の底面部２１ａに押し付けることにより、その角型電池セル１１を固定している。従って、複数対の膨張抑止部材３２によって固定された角型電池セル１１の間の領域に配置されている角型電池セル１１のいずれか、あるいは、一対の膨張抑止部材３２にて固定された角型電池セル１１と拘束プレート１２との間の領域に配置されている角型電池セル１１のいずれかが膨張しても、その膨張は、その角型電池セル１１が配置された領域における他の全ての角型電池セル１１によって、確実に抑止されることになる。上記膨張抑止部材３２は、角型電池セル１１を下側ケース２１に固定する固定装置として機能している。
【００６８】
なお、複数対の膨張抑止部材３２にて固定される角型電池セル１１の個数、配置位置等は、角型電池セル１１および膨張抑止部材３２の強度、経済性等を考慮して設定される。
【００６９】
また、角型電池セル１１の膨張を抑止するために、図１９に示す構成としてもよい。この例では、組電池１０の端部に設けられた１対の拘束プレート１２の少なくとも一方の角型電池セル１１側には、それら角型電池セル１１を弾性的に押圧するための膨張抑止プレート３５が取り付けられている。この膨張抑止プレート３５は、角型電池セル１１の組み合わせ面すなわち重ね合わせ面と同様の長方形状の底面を有しており、その周縁部の全周或いはその周縁部の一部において側壁部３５ａが設けられている。そして、その側壁部３５ａの全周或いはその側壁部３５ａの一部には、フランジ部３５ｂが設けられている。膨張抑止プレート３５のフランジ部３５ｂと拘束プレート１２との間には、弾性を有するシール部材３７が、全周にわたって介在されている。
【００７０】
膨張抑止プレート３５に対向する拘束プレート１２には、複数の段付ボルト３６が、左右方向すなわち角型電池セル１１の幅方向に等しい間隔をあけて設けられている。各段付ボルト３６は、拘束プレート１２に対して軸心方向のスライド可能に支持されており、各段付ボルト３６の先端部が、膨張抑止プレート３５にそれぞれネジ結合されている。各段付ボルト３６の膨張抑止プレート３５と拘束プレート１２との間には複数個の皿バネ３８がそれぞれ嵌合されており、各皿バネ３８によって、膨張抑止プレート３５は拘束プレート１２から離隔する方向に弾性的に付勢されている。
【００７１】
膨張抑止プレート３５は、角型電池セル１１を相互に突き当てた状態で積層した場合に、一方の端部に位置する角型電池セル１１の表面に突き当てされる。そして、一対の拘束プレート１２によって各角型電池セル１１を押圧すると、図２０に示すように、各皿バネ３８が圧縮されて、膨張抑止プレート３５は、各皿バネ３８の弾性力により角型電池セル１１の表面に圧接される。これにより、膨張抑止プレート３５と、この膨張抑止プレート３５の遠方側に位置する拘束プレート１２との間に配置された各角型電池セル１１が相互に押圧された状態になる。その結果、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇しても、その膨張が膨張抑止プレート３５によって、確実に防止される。また、角型電池セル１１が、使用による電池残存容量の低下によっても、複数の皿バネ３８によって付勢されている膨張抑止プレート３５によって、全ての角型電池セル１１が押圧された状態が保持され、各角型電池セル１１の膨張を、長期にわたって安定的に抑止することができる。上記膨張抑止プレート３５、段付ボルト３６、皿バネ３８などが、角型電池セル１１を所定の予荷重で常時押圧する押圧装置として機能している。
【００７２】
図２１は、一対の拘束プレート１２にて各角型電池セル１１が拘束された組電池１０を、組電池ケース２０の下側ケース２１に取り付ける他の構成例を示す概略構成図、図２２はその要部を示す断面図である。本実施例の下側ケース２１には、底面部２１ａの左右の各側縁に沿ってほぼ垂直に側面部２１ｂが設けられており、各側面部２１ｂの外側にはほぼ水平な下側フランジ部２１ｃがそれぞれ連続して設けられている。この水平な下側フランジ部２１ｃには各角型電池セル１１の底面の両端部である着座面が載置されるので、電池載置部として機能している。
【００７３】
組電池１０の各角型電池セル１１は、図２２に示すように、各側面の下部において側方にそれぞれ突出する耳部すなわち脚部１１ｆがそれぞれ設けられており、各脚部１１ｆ内には、埋め込みナット１１ｇがたとえばインサート成形あるいは圧入などの手法によって垂直な状態で設けられている。埋め込みナット１１ｇは、脚部１１ｆの下面から下方に開口している。各脚部１１ｆは、下側ケース２１の各下側フランジ部２１ｃ上に載置されている。
【００７４】
下側ケース２１の水平な下側フランジ部２１ｃには、角型電池セル１１の各脚部１１ｆに設けられた埋め込みナット１１ｇに対向する貫通孔がそれぞれ設けられており、各貫通孔および埋め込みナット１１ｇ内に、下側フランジ部２１ｃの下方からボルト２６がそれぞれ挿入されて、各埋め込みナット１１ｇにネジ結合されている。これにより、組電池１０は、下側ケース２１に一体的に固定されている。
【００７５】
下側ケース２１に固定された組電池１０は上側ケース２２によって覆われており、上側ケース２２の上側フランジ部２２ｅが下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに突き当てられた状態で複数のボルト２３およびナット２５によって、上側フランジ部２２ｅおよび下側フランジ部２１ｃが一体的に連結される。これにより、上側ケース２２と下側ケース２１とが一体的に連結され、組電池１０が組電池ケース２０に収容される。
【００７６】
上側ケース２２の各側面部２２ｄと組電池１０における各角型電池セル１１の側面との間には、適当な間隙が形成されており、その間隙内に、角型電池セル１１の端子Ｔ、バスバー１５、図示しないワイヤーハーネス等が配置されている。そして、その間隙の下方に、各角型電池セル１１の脚部１１ｆが配置されて、その脚部１１ｆが、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに、ボルト２６によって固定されているために、下側ケース２１内のスペースをきわめて有効に利用することができる。
【００７７】
しかも、各角型電池セル１１の脚部１１ｆは、上側ケース２２における各側面部２２ｄの近傍にて、ボルト２６によって、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃにそれぞれ固定されているために、ボルト２３およびナット２５によって下側ケース２１と一体化された上側ケース２２の各側面部２２ｄによって、下側ケース２１が補強される。また、これにより、組電池１０が取り付けられる下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃの剛性も高くなっている。
【００７８】
なお、この場合、上側ケース２２の段部２２ｃと、組電池１０の各角型電池セル１１上面との間に設けられる弾性部材２４は、組電池１０からの荷重が加えられるおそれがなく、冷却風の通路を形成するためのシールとして機能すればよいために、特に強い弾性力が不要であり、例えば、柔らかいスポンジ等を使用することができる。
【００７９】
また、組電池１０を構成する全ての角型電池セル１１を下側ケース２１に固定する構成に限らず、予め選択された数個の角型電池セル１１をボルト２６を用いて下側ケース２１に固定するようにしてもよい。
【００８０】
さらには、図２３に示すように、下側ケース２１および上側ケース２２の各端部を、各拘束プレート１２の外形に適合した形状に開口して、各拘束プレート１２をその開口部内に嵌合させるようにしてもよい。
【００８１】
さらには、図２４に示すように、各角型電池セル１１を、一対の拘束プレート１２により拘束した状態で、下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに、ボルト２６によってそれぞれ固定する構成とし、さらには、電池載置部として機能する水平な下側フランジ部２１ｃの外側に連続して、車体に対する下側ケース２１の取り付けのための複数の取付部２１ｄを設けるようにしてもよい。各取付部２１ｄは、下側フランジ部２１ｃの長手方向の適当な個所にそれぞれ設けられており、それぞれが、下側フランジ部２１ｃから下方に垂直に屈曲された部分を介して、外側に向かってほぼ水平に延出している。取付部２１ｄの中央部には、貫通孔２１ｅがそれぞれ設けられている。
【００８２】
図２５は上記下側ケース２１の取付部２１ｄの取付状態を示す断面図、図２６はその要部を示す斜視図である。下側ケース２１の取り付け部２１ｄは、車体の所定位置に、図２７に詳しく示す連結ブラケット２９を介して取り付けられるようになっている。連結ブラケット２９は、下側ケース２１の底面部２１ａの下方に配置された平板部２９ａと、取付部２１ｄを嵌合するように平板部２９ａに連続して設けられた嵌合溝部２９ｂとを有している。平板部２９ａは、嵌合溝部２９ｂの底面に連続しており、嵌合溝部２９ｂよりも幅寸法が大きくなっている。嵌合溝部２９ｂの各側面は、下側ケース２１の側面部２１ｂに突き合わされて、側面部２１ｂに沿って、外側に直角に屈曲された状態になっている。
【００８３】
上記嵌合溝部２９ｂの底面および平板部２９ａは取付部２１ｄの下面および下側ケース２１の底面部２１ａに溶接によってそれぞれ固定されており、また、取付部２１ｄに設けられた貫通孔２１ｅと整合状態になった貫通孔２９ｃが設けられている。また、下側ケース２１の取付部２１d と底面部２１ａとの間に位置する嵌合溝部２９ｂの底面には、角型電池セル１１を下側ケース２１の下側フランジ部２１ｃに固定するボルト２６が通過するように、ボルト通過孔２９ｅが設けられている。
【００８４】
下側ケース２１は、取付部２１ｄに設けられた貫通孔２１ｅおよび連結ブラケット２９に設けられた貫通孔２９ｃを、車体の所定位置に設けられた貫通孔に整合状態で突き合わせて、整合状態になった各貫通孔２１ｅおよび２９ｃ内にボルト２３を挿入してナット２５を螺合させることによって、車体に取り付けられている。
【００８５】
このように、下側ケース２１に設けられた取付部２１ｄが、車体に取り付けられており、しかも、取付部２１ｄと下側ケース２１の底面部２１ａとの間にわたって、連結ブラケット２９が取り付けられているために、下側ケース２１の各側面部２１ｂが相互に接近および離隔するように振動することなく、確実に固定された状態になっている。従って、下側フランジ部２１ｃ上にそれぞれボルト２６によって取り付けられた各角型電池セル１１に対して、上下方向の荷重が加わっても、下側ケース２１が波打つように変形するおそれがなく、各角型電池セル１１が下側ケース２１に安定的に保持される。
【００８６】
一対の拘束プレート１２の間において厚み方向に積層される角型電池セル１１を押圧する場合において、たとえば図２８に示すように、角型電池セル１１の上部および下部にＵ字状或いはコの字状の金属製の位置決めピース３９を複数個ずつそれぞれ嵌め付けるようにしてもよい。これら位置決めピース３９は、角型電池セル１１の位置決め部材として機能するものであって、角型電池セル１１の内部に設けられた複数の電槽を分離する隔壁に対応した位置の上部および下部にそれぞれ取り付けられている。位置決めピース３９は、図２９〜図３１に示すように、角型電池セル１１の上面および下面の厚さ方向に沿って延びる帯板状に構成されており、各端部が角型電池セル１１の各表面に沿うようにそれぞれ同方向にほぼ直角に屈曲されている。そして、角型電池セル１１の各表面に沿った上記端部には、円形状の係合孔３９ａがそれぞれ設けられている。
【００８７】
各位置決めピース３９が取り付けられる角型電池セル１１の各表面の下部および上部には、位置決めピース３９の端部に設けられた係合孔３９ａに係合する係合突起部１１ｈがそれぞれ設けられている。角型電池セル１１の下部表面に設けられた各係合突起部１１ｈは、先端面が、上側になるにつれて順次突出するように傾斜した円柱状になっており、また、角型電池セル１１の上部表面に設けられた各係合突起部１１ｈも、同様に、先端面が、下側になるにつれて順次突出するように傾斜した円柱状になっている。
【００８８】
上記位置決めピース３９は、厚み方向において互いに隣接する角型電池セル１１の上部および下部において相互に同じ位置に装着される。このとき、角型電池セル１１の各上部或いは下部の表面に沿った形状の位置決めピース３９の各端部は、係合突起部１１ｈの傾斜した先端面に沿ってスライドして、位置決めピース３９の各端部に設けられた係合孔３９ａ内に係合突起部１１ｈが嵌合して、位置決めピース３９の各端部が角型電池セル１１の各上部或いは下部の表面に固定される。
【００８９】
位置決めピース３９は各角型電池セル１１の同様の位置にそれぞれ取り付けられるようになっていることから、全ての角型電池セル１１が一対の拘束プレート１２間に押圧された状態では、図３２に示すように、隣接する各角型電池セル１１の上部に設けられた位置決めピース３９同士および隣接する各角型電池セル１１の下部に設けられた位置決めピース３９同士が、相互に接触し且つ圧接させられる。
【００９０】
これにより、拘束プレート１２間において、角型電池セル１１の厚み方向に沿って配列された全ての位置決めピース３９がそれぞれ位置決めされた状態になり、上下一対の位置決めピース３９が取り付けられた各角型電池セル１１も、それぞれが位置決めされて固定状態になる。その結果、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇して膨張する場合にも、その角型電池セル１１に隣接して配置された角型電池セル１１は、位置決め状態で固定されていることによって、内圧が上昇した角型電池セル１１の膨張が抑制される。また、多くの角型電池セル１１の内圧が上昇したような場合に、内圧上昇の発生していない角型電池セル１１に過度の圧力が加わることも防止される。
【００９１】
図３３および図３４に示す電池パックでは、上記のように各角型電池セル１１に位置決めピース３９をそれぞれ設けることなく、各角型電池セル１１の上面および下面に、各一対の拘束用突出部１１ｘをそれぞれ設けて、各拘束用突出部１１ｘに、連結ロッド１３が挿通させられる。各拘束用突出部１１ｘは、各連結ロッド１３が挿通する貫通孔がそれぞれ設けられており、各貫通孔内に、各連結ロッド１３にそれぞれ嵌合される金属製円筒状のカラー１１ｚが、それぞれ圧入或いはインサート成形により挿入されている。各カラー１１ｚは、それぞれ、各角型電池セル１１の厚さとほぼ同様の長さになっており、隣接する各角型電池セル１１に設けられたカラー１１ｚに突き合わされるようになっている。
【００９２】
このような各角型電池セル１１は、図３５に示すように、厚さ方向に積層された状態で、上下各一対の拘束用突出部１１ｘ内に挿入された各カラー１１ｚ内に、上下各一対の連結ロッド１３それぞれが挿入されている。また、前述の実施例と同様に、各連結ロッド１３の端部は、積層方向の両端にそれぞれ位置する角型電池セル１１にそれぞれ突き当てられた一対の拘束プレート１２に、ナット１４によってそれぞれ固定されている。
【００９３】
これにより、各角型電池セル１１の拘束用突出部１１ｘにそれぞれ設けられた各金属製のカラー１１ｚは、角型電池セル１１の厚み寸法と同等の長さを備えていることから、隣接する角型電池セル１１の拘束用突出部１１ｘにそれぞれ設けられた他の金属製のカラー１１ｚに突き当てられた状態になり、一対の拘束プレート１２間において、各角型電池セル１１が、それぞれが位置決めされた状態で固定される。その結果、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇して膨張する場合にも、その角型電池セル１１に隣接して配置された角型電池セル１１が、位置決め状態で固定されていることによって、内圧が上昇した角型電池セル１１の膨張が抑制される。また、多くの角型電池セル１１の内圧が上昇したような場合に、内圧上昇の発生していない角型電池セル１１に過度の圧力が加わることも防止される。
【００９４】
図３６は、一対の拘束プレート１２を拘束する上側の一対の連結ロッド１３を利用して配列方向の所定位置の角型電池セル１１を拘束する場合の構成例を示す分解斜視図、図３７はその要部を分解して示す斜視図、図３８はその要部の断面図である。一対の拘束プレート１２間おいて配列された複数の角型電池セル１１のうちの所定場所に位置する角型電池セル１１の上面および下面には、位置決めプレート４１がそれぞれ取り付けられている。
【００９５】
この位置決めプレート４１は、角型電池セル１１の厚さと同様の幅寸法を有し且つ台形に曲成された長手状の金属製帯板であって、角型電池セル１１の上面および下面に沿ってそれぞれ配置されている。位置決めプレート４１の両端部には、角型電池セル１１の幅方向に平行であって下方に向かって開口した嵌合溝部４１ａがそれぞれ設けられている。
【００９６】
角型電池セル１１の上面には、各嵌合溝部４１ａ内に嵌合されるように、それぞれが扁平な直方体状に突出した一対の嵌合突出部１１ｋ（図３７および３８参照）が設けられている。位置決めプレート４１の両端面には、嵌合溝部４１ａ内に嵌合した各嵌合突出部１１ｋの側面に当接可能に設けられた係子片４１ｂがそれぞれ設けられている。
【００９７】
位置決めプレート４１の各嵌合溝部４１ａを除く中央部には、各嵌合溝部４１ａよりも上方に位置する連結部４１ｃが設けられている。連結部４１ｃには、一対の貫通孔４１ｄが角型電池セル１１の幅方向に適当な間隔をあけて配置されており、連結部４１ｃの下面には、各貫通孔４１ｄに同心の状態でナット４１ｅがそれぞれ固設されている。
【００９８】
このような位置決めプレート４１は、厚み方向に積層された複数の角型電池セル１１のうちの所定個数おきに配置された複数個（本実施例では３個）の角型電池セル１１の上面および下面にそれぞれ取り付けられる。
【００９９】
一対の拘束プレート１２を拘束する上側および下側（下側は図示せず）の一対の連結ロッド１３には、角型電池セル１１にそれぞれ取り付けられた各位置決めプレート４１にそれぞれ対向するように、連結プレート４２が、１対の連結ロッド１３間にわたって取り付けられている。各連結プレート４２の端部は、各連結ロッド１３の表面に、それぞれアーク溶接によって取り付けられている。各連結プレート４２は、各位置決めプレート４１にそれぞれ設けられた各貫通孔４１ｄにそれぞれ対向する位置に、連結プレート４２の幅方向すなわち角型電池セル１１の厚み方向に長い長孔４２ａがそれぞれ設けられている。そして、各長孔４２ａ内にボルト４３をそれぞれ挿入して、位置決めプレート４１に設けられた各ナット４１ｅにネジ結合させることにより、両連結ロッド１３に取り付けられた連結プレート４２に対して、位置決めプレート４１が、連結プレート４２に対する位置を調整された状態で、それぞれ取り付けられて固定される。
【０１００】
これにより、一対の拘束プレート１２によって押圧状態になった全ての角型電池セル１１において、連結ロッド１３に取り付けられた連結プレート４２に、角型電池セル１１に取り付けられた位置決めプレート４１が位置決めされて固定されるために、この位置決めプレート４１が取り付けられた角型電池セル１１は、移動することなく確実に固定される。従って、この角型電池セル１１によって、他の角型電池セル１１の膨張を抑制することができる。
【０１０１】
図３９の斜視部および図４０の断面図は、角型電池セル１１の上面に設けられた各嵌合突出部１１ｋに対して位置決め部材４４をそれぞれ取り付けて、各位置決め部材４４を一方の連結ロッド１３にそれぞれ取り付けるようにした例を示している。位置決め部材４４は、角型電池セル１１の上面に設けられた嵌合突出部１１ｋに嵌合するように下方に向かって開放された嵌合溝部４４ａと、この嵌合溝部４４ａの上面に設けられた取付部４４ｂとを有している。
【０１０２】
嵌合溝部４４ａは、角型電池セル１１の上面に沿って設けられている。取付部４４ｂは、プレス成形などにより金属板から曲成された部材であって、嵌合溝部４４ａの上面に沿った部分と連結ロッド１３に沿った部分とに屈曲して構成されており、その嵌合溝部４４ａの上面に沿った部分がアーク溶接によってその嵌合溝部４４ａの上面に取り付けられている。各連結ロッド１３に沿った部分には、各連結ロッド１３に沿って延びる一対の長孔４４ｃが、水平方向に適当な間隔をあけて設けられている。
【０１０３】
各連結ロッド１３には、位置決め部材４４が取り付けられた角型電池セル１１に対応した位置に、一対のボルト４５が、それぞれ取り付けられている。各ボルト４５は、連結ロッド１３の軸方向に適当な間隔をあけて、それぞれが各連結ロッド１３とは直交した水平状態で配置されている。一対のボルト４５は、連結ロッド１３の周面にアーク溶接によって固定された取付片４３によって、連結ロッド１３の周面に保持されている。
【０１０４】
連結ロッド１３に固定された一対のボルト４５は、角型電池セル１１に取り付けられた位置決め部材４４における取付部４４ｂの各長孔４４ｃ内にそれぞれ挿入されて、位置決め部材４４が、所定の角型電池セル１１の嵌合突出部１１ｋに嵌合されるように調整される。そして、連結ロッド１３に取り付けられた各ボルト４５にナット４６をそれぞれネジ結合させることにより、角型電池セル１１に取り付けられた位置決め部材４４が、連結ロッド１３の所定の位置に固定される。これにより、位置決め部材４４に取り付けられた角型電池セル１１は、移動しない状態に固定され、その角型電池セル１１によって、他の角型電池セル１１の膨張が抑止される。
【０１０５】
図４１は、対のボルト４５を連結ロッド１３の両側にて垂直に保持する支持プレート４７を連結ロッド１３の下部周面にアーク溶接によって取り付けて、支持プレート４７の各ボルト４５によって位置決め部材４８を固定するようにした実施例を示している。
【０１０６】
上記位置決め部材４８は、図４２および図４３に示すように、連結ロッド１３の上部周面に嵌合されて、支持プレート４７における連結ロッド１３の両側に位置する部分に突き合わされるようになっており、また、支持プレート４７に突き合わされる部分に、ボルト４５が挿入される長孔４８ａが、連結ロッド１３の軸方向に沿った状態で設けられている、位置決め部材４８における連結ロッド１３の両側に位置する部分には、所定の角型電池セル１１の上部に、角型電池セル１１を厚さ方向に挟み込む一対の係合片４８ｂがそれぞれ設けられている。
【０１０７】
位置決め部材４８は、それぞれ、各連結ロッド１３の所定位置に予め取り付けられており、各支持プレート４７に支持されたボルト４５に、位置決め部材４８の長孔４８ａが、それぞれ挿入される。そして、位置決め部材４８の各係合片４８ｂが、角型電池セル１１の上部に係合されるように、位置決め部材４８が支持プレート４７に対して位置決めされて、各ボルト４５にナット４６がネジ結合されることによって、位置決め部材４８が支持プレート４７に固定される。これにより、図４４および図４５に示すように、連結ロッド１３に対して固定された支持プレート４７に位置決め部材４８が固定された状態になり、位置決め部材４８によって角型電池セル１１が固定される。
【０１０８】
図４６および図４７は、架設状態で設けられた連結プレート５１の中央部に貫通孔５１ａを一対の連結ロッド１３の所定位置に設け、位置決めプレート５２を連結プレート５１上に取り付けた実施例を示している。位置決めプレート５２には、貫通孔５１ａ内に嵌合されるとともに、角型電池セル１１の上部に設けられた長孔状の係合突出部１１ｋに嵌合される断面長孔状の係合筒部５２ａが設けられている。
【０１０９】
連結プレート５１には、貫通孔５１ａを挟んで一対のボルト４５が、頭部を下側にして垂直にそれぞれ設けられている。位置決めプレート５２には、係合筒部５２ａの両側に、連結ロッド１３に沿った長孔５２ｂがそれぞれ設けられており、各長孔５２ｂに、連結プレート５１に設けられた各ボルト４５がそれぞれ挿入される。そして、各長孔５２ｂを挿通した各ボルト４５に、ナット４６がそれぞれネジ結合されて、図４８および図４９に示すように、位置決めプレート５２が連結プレート５１に固定されている。そして、位置決めプレート５２の係合筒部５２ａが、角型電池セル１１の上面に設けられた係合突出部１１ｋに嵌合されることによって、角型電池セル１１は固定される。
【０１１０】
図５０乃至図５２は、位置決め部材５５を各連結ロッド１３に取り付けて、各位置決め部材５５によって１つの角型電池セル１１を固定するようにした実施例を示している。各位置決め部材５５は、連結ロッド１３の外周面の上側に嵌合されて連結ロッド１３とアーク溶接によって一体化された上側ブラケット５５ａと、連結ロッド１３の外周面の下側に嵌合される下側ブラケット５５ｂとを有している。上側ブラケット５５ａは、連結ロッド１３とは直交する方向に沿った断面上向きコ字状に形成されており、また、下側ブラケット５５ｂは上側ブラケット５５ａに沿って延びる断面が下向きのコの字状に形成されている。上側ブラケット５５ａおよび下側ブラケット５５ｂは、それぞれの側部が、連結ロッド１３の各側方にて、それぞれ相互に突き合わされており、それぞれの突き合わされた部分同士が、ボルト４５およびナット４６によってそれぞれ連結されている。
【０１１１】
断面下向きコ字状に形成された下側ブラケット５５ｂにおける下方に突出した中央部は、角型電池セル１１の上部に嵌合されるようになっており、角型電池セル１１の上面には、下側ブラケット５５ｂが嵌合された際に、下側ブラケット５５ｂを位置決めする一対の位置決めリブ１１ｍ（図５１および図５２参照）が、角型電池セル１１の厚さ方向に沿った状態で、適当な間隔をあけてそれぞれ設けらている。
【０１１２】
このような位置決め部材５５は、一本の連結ロッド１３に対して、それぞれ、任意の位置に容易に取り付けることができる。そして、各位置決め部材５５によって、角型電池セル１１の上部がそれぞれ固定される。
【０１１３】
図５３乃至図５５は、一対の拘束プレート１２を一対の連結ロッド１３にて拘束した状態で、各拘束プレート１２にそれぞれの端部が取り付けられた複数の金属製の拘束バンド５３によって全ての角型電池セル１１を固定するようにした実施例を示している。各拘束バンド５３には、角型電池セル１１の上面に対向して下方に突出する断面円形状の嵌合筒部５３ａが、長手方向に沿ってそれぞれ設けられている。各角型電池セル１１の上面には、各拘束バンド５３の嵌合筒部５３ａ内に嵌合される短円筒状の嵌合突出部１１ｋがそれぞれ設けられている。各拘束バンド５３の端部は、拘束プレート１２に突き合わされて、溶接等によって取り付けられている。
【０１１４】
このように、各拘束プレート１２間の全ての角型電池セル１１は、複数の拘束バンド５３によって、それぞれ固定されており、いずれかの角型電池セル１１の内圧が上昇して膨張しようとした場合にも、各角型電池セル１１が固定されていることによって、角型電池セル１１の膨張が抑止される。
【０１１５】
各拘束バンド５３の嵌合筒部５３ａは、図５５に示すように、角型電池セル１１の嵌合突出部１１ｋに嵌合した状態で、角型電池セル１１の上面に突き当てられており、従って、隣接する嵌合筒部５３ａの間には、隣接する角型電池セル１１の上面と拘束バンド５３の上面との間に空間が形成されており、その空間内を冷却風が通過することによって、各角型電池セル１１が効率よく冷却される。
【０１１６】
なお、各拘束バンド５３は、角型電池セル１１の全てを固定するために、各角型電池セル１１の上面に対向させて、嵌合筒部５３ａを設ける構成であったが、このような構成に限らず、例えば、図５６に示すように、１つおきに配置された角型電池セル１１を固定するように、嵌合筒部５３ａを適当な間隔をあけて配置して、各嵌合筒部５３ａが嵌合される角型電池セル１１にのみ、係合突出部１１ｋをそれぞれ形成するようにしてもよい。
【０１１７】
また、各拘束バンド５３はこのような構成に限らず、図５７および図５８に示すように、各拘束バンド５３に、長手方向に適当な間隔をあけて、一対の長孔５３ｂをそれぞれ形成して、一対の長孔５３ｂにて、一対の角型電池セル１１を固定する位置決め部材５４を取り付けるようにしてもよい。
【０１１８】
位置決め部材５４は、相互に隣接する一対の角型電池セル１１の上部を挟み込む断面が下向きのコの字状に構成されており、その上面から上方へ突き出すように、各長孔５３ｂ内にそれぞれ挿入される一対のボルト４５が固定されている。各ボルト４５は、拘束バンド５３の対をなす各長孔５３ｂ内にそれぞれ挿入されて、ナット４６がそれぞれ螺合されることによって位置決め部材５４が一対の角型電池セル１１の上部に嵌合され、両角型電池セル１１が一体的に固定されるようになっている。
【０１１９】
なお、各位置決め部材５４は、このように、ボルト４５およびナット４６によって、拘束バンド５３に取り付ける構成に限らず、図５９に示すように、拘束バンド５３の下面にスポット溶接によって取り付けるようにしてもよい。
【０１２０】
さらには、上記のように角型電池セル１１の上部を固定する上部固定装置に替えて、角型電池セル１１の下部を、例えば図６０に示すように、組電池１０が収容される組電池ケース２０における下側ケース２１の底面部２１ａに固定するようにしてもよい。底面部２１ａには、図６１に示すように、固定される角型電池セル１１に対応して、複数の支持部２１ｍが底面部２１ａの長手方向（角型電池セル１１の積層方向）に適当な間隔をあけて、その底面部２１ａの幅方向の中央部にそれぞれ形成されている。各支持部２１ｍは、角型電池セル１１の厚さ方向の中央部が、角型電池セル１１に載置される平坦な上面になっており、長手方向の各側部がそれぞれ傾斜状態になっている。支持部２１ｍの上面には、それぞれが長手方向に沿って延びる一対の長孔２１ｎ（図６２参照）が設けられている。
【０１２１】
各支持部２１ｍには、図６２に示すように、位置決め部材５６がそれぞれ取り付けられている。位置決め部材５６は、支持部２１ｍの上部に嵌合される下向きの嵌合溝部５６ａと、この嵌合溝部５６ａの中央部に上方に突出するように設けられた台部５６ｂとを有しており、図６３に示すように、支持部２１ｍの上面に設けられた各長孔２１ｎにそれぞれ挿入されるボルト４５と、各ボルト４５にネジ結合されるナット４６とによって、嵌合溝部５６ａが支持部２１ｍに取り付けられている。
【０１２２】
台部５６ｂの上面には、１つの角型電池セル１１が載置されるようになっており、また、台部５６ｂには、角型電池セル１１の各表面に沿うように一対の垂直な係合片５６ｃが、台部５６ｂの一部を切り起こすことによってそれぞれ形成されている。
【０１２３】
１つの角型電池セル１１の下部は、一対の係合片５６ｃの間に挿入されて、台部５６ｂ上面に突き当てられる。これにより、角型電池セル１１が固定される。
【０１２４】
角型電池セル１１の下部の固定は、このような下部固定装置に限らず、例えば、図６４に示すように、下側ケース２１に設けられた各支持部２１ｍに、位置決め部材５７を取り付けて固定するようにしてもよい。下側ケース２１に設けられた支持部２１ｍの上面には、角型電池セル１１の長手方向に沿った長孔状の開口部２１ｐが設けられており、位置決め部材５７は、この開口部２１ｐに挿入された状態で取り付けられている。
【０１２５】
図６５は上記位置決め部材５７を示す斜視図、図６６は上記位置決め部材５７の平面図である。位置決め部材５７は、支持部２１ｍの開口部２１ｐ内に挿入される断面長孔状の係合筒部５７ａを有している。嵌合筒部５７ａは、下側ケース２１の下方から挿入されるようになっており、位置決め部材５７の下部には、支持部２１ｍの下面に突き当てられるフランジ部５７ｂが設けられている。そして、位置決め部材５７のフランジ部５７ｂの両側には、ボルト挿通孔５７ｃが、それぞれ設けられている。支持部２１ｍにも、各ボルト挿通孔５７ｃに突き合わせられるボルト挿通孔がそれぞれ設けられており、位置決め部材５７のフランジ部５７ｂが、支持部２１ｍの下面に突き当てられて、各ボルト挿通孔５７ｃにボルト４５がそれぞれ挿入されると、各ボルト４５にナット４６がネジ結合される。これにより、位置決め部材５７が支持部２１ｍに取り付けられる。
【０１２６】
図６７に示すように、角型電池セル１１の下面には、位置決め部材５７の係合筒部５７ａ内に嵌合される断面長孔状の短円筒状に突出する係合突出部１１ｋが設けられており、位置決め部材５７の係合筒部５７ａに、上記角型電池セル１１の係合突出部１１ｋが嵌合されることによって、その角型電池セル１１が底面部２１ａに固定される。
【０１２７】
また、他の実施例の電池パックにおいて、一対の拘束プレート１２によって全ての角型電池セル１１を拘束する際に上側の一対の連結ロッド１３を使用するとともに、組電池１０における長手方向の適当な個所に、たとえば図６８に示すように、上側の一対の連結ロッド１３および組電池ケース２０の下側ケース２１にそれぞれ取り付けられた膨張抑止プレート６２を配置するようにしてもよい。上記一対の拘束プレート１２の下側は下側ケース２１によって相互に連結される。本実施例では、下側ケース２１は一対の拘束プレート１２を相互に連結する連結部材としても機能している。
【０１２８】
図６９は膨張抑止プレート６２の正面図、図７０は膨張抑止プレート６２の底面図、図７１は膨張抑止プレート６２の側面図である。この膨張抑止プレート６２は、角型電池セル１１の表面と同様の長方形状をしたプレート本体部６２ａを有しており、このプレート本体部６２ａの上側縁における中央部には、プレート本体部６２ａに対してほぼ垂直に同方向に延出する一対の取付片６２ｂが、適当な間隔をあけて設けられている。各取付片６２ｂには貫通孔６２ｄがそれぞれ設けられている。
【０１２９】
また、プレート本体部６２ａの下側縁には、各取付片６２ｂの延出方向とは反対方向に、ほぼ水平に延出する一対の支持片６２ｅがそれぞれ設けられている。各支持片６２ｅにも貫通孔６２ｆがそれぞれ設けられている。
【０１３０】
プレート本体部６２ａには、角型電池セル１１内の１つの電槽に対応する領域に対して３本の上下方向スリット部とそれら上下方向スリット部の上下方向の中間部を相互に連結する幅方向スリット部とから成るスリット６２ｇが、角型電池セル１１の幅方向において適当な間隔をあけて設けられている。すなわち、スリット６２ｇは、適当な本数、本実施例では３本の上下方向スリット部から成る複数群を有し、それらの各群の上下方向スリット部は、上下方向の中央部同士が相互に連通した状態になっている。
【０１３１】
このような膨張抑止プレート６２は、組電池１０における適当な位置に配置された一対の角型電池セル１１の間に配置されて、各取付片６２ｂが上側の一対の連結ロッド１３間に架設状態で設けられた連結プレート６３に取り付けられるようになっている。連結プレート６３の各端部は、上側の各連結ロッド１３にアーク溶接によってそれぞれ取り付けられており、各取付片６２ｂに対応した位置に、連結ロッド１３に沿って延びる長孔６３ａがそれぞれ設けられている。そして、連結プレート６３の長孔６３ａと、各取付片６２ｂの貫通孔６２ｄ内に挿入された各ボルト４５にナット４６がそれぞれネジ結合されることによって、膨張抑止プレート６２の取付片６２ｂが、連結プレート６３にそれぞれ取り付けられている。
【０１３２】
膨張抑止プレート６２の下部に設けられた各支持片６２ｅは、組電池ケース２０における下側ケース２１の底面部２１ａに上方に突出するように設けられた各支持部２１ｍ上に支持されている。各支持部２１ｍの上面は、平坦になっており、その中央部に、各連結ロッド１３の軸方向に沿って延びる長孔２１ｓがそれぞれ設けられている。膨張抑止プレート６２の各支持片６２ｅは、下側ケース２１の下方から支持部２１ｍの長孔２１ｓにそれぞれ挿入される各ボルト４５に、ナット４６がそれぞれネジ結合されることによって、各支持部２１ｍに固定されている。
【０１３３】
このようにして、組電池ケース２０内の所定位置に固定された膨張抑止プレート６２は、組電池１０内で配列された複数個の角型電池セル１１のうちの所定の場所の角型電池セル１１の間に配置されて下側ケース２１の底面部２１ａに固定される。この場合、下側の各支持片６２ｅ上に載置された角型電池セル１１における下側縁部が、各支持片６２ｅに近接したプレート本体部６２ａの下部にて押圧されるとともに、隣接する他の角型電池セル１１の上側縁部が、各取付片６２ｂに近接したプレート本体部６２ａの上部にて押圧される。このようにして、膨張抑止プレート６２にて押圧される角型電池セル１１は、隣接する他の角型電池セル１１を押圧することになり、これによって、各角型電池セル１１の膨張が抑止される。
【０１３４】
また、この膨張抑止プレート６２は、複数本の上下方向スリット部およびその中間部を相互に連結する幅方向スリット部から成るスリット６２ｇが設けられていることから膨張抑止プレート６２の上下方向の中間部の弾性変形能力が高められているため、角型電池セル１１が膨張した場合にも容易に弾性変形し、角型電池セル１１が膨張した後にその膨張が収まると、当初の平板状に戻ることになる。また、角型電池セル１１の表面には、微小な円柱状の多数の突起１１ｒが設けられているが、各突起部１１ｒが膨張抑止プレート６２に突き当てられることによって、膨張抑止プレート６２による押圧力が角型電池セル１１に確実に伝達されて、角型電池セル１１の膨張が確実に防止される。
【０１３５】
また、角型電池セル１１は、図７２に示すように、適当な個所を、例えば、３組の金属製の拘束バンド体７０によって、一体的に拘束するようにしてもよい。各拘束バンド体７０は、一対の第１拘束バンド７１および第２拘束バンド７２を有しており、一方の第１拘束バンド７１は、拘束される全ての角型電池セル１１の上面に積層方向に沿って圧接されており、他方の第２拘束バンド７２は、拘束される全ての角型電池セル１１の底面に積層方向に沿って圧接されるとともに、両側に位置する各角型電池セル１１の表面に上下方向に沿って圧接されている。そして、第２拘束バンド７２の各端部が、両側に位置する各角型電池セル１１の上方に突出した状態になっており、それぞれの端部に、第１拘束バンド７１の各端部が屈曲された状態でつき合わせられている。そして、図７３に示すように、相互に突き合わされた第１拘束バンド７１の各端部と第２拘束バンド７２の各端部とがそれぞれ各一対のリベットＲによって結合され、拘束される全ての角型電池セル１１が積層方向において予圧される。各リベットＲによって結合された第１拘束バンド７１および第２拘束バンド７２のそれぞれの端部には、ボルト４５を通すための貫通孔ｈが、それぞれ設けられている。
【０１３６】
このように、第１拘束バンド７１および第２拘束バンド７２をそれぞれ有する複数の拘束バンド体７０によって、適当な個数の角型電池セル１１が拘束されることにより、各角型電池セル１１の膨張が抑止される。そして、複数の拘束バンド体７０にて複数の角型電池セル１１が拘束された角型電池セル群同士が、図７３に示すように相互に突き合わされて、各角型電池セル群の拘束バンド体７０同士が相互に突き合わされて、ボルト４５およびナット４６によって一体的に結合される。本実施例では、厚み方向に配列された複数の角型電池セル１１の端部に位置するものに突き当てられる平板状の第２拘束バンド７２が平板状の第１拘束バンド７１によって連結されているため、第２拘束バンド７２が拘束プレートとして機能し、第１拘束バンド７１が連結部材として機能している。
【０１３７】
図７４乃至図７８は、前記連結ロッド１３に替えて、各角型電池セル１１から排出されるガスたとえば水素を外部へ導く導管としても機能する連結ロッド７３を備えた実施例を示している。図７４および図７５に示すように、本実施例の組電池１０において、角型電池セル１１の上面内であって角型電池セル１１の幅方向の中央部から偏った位置すなわち組付状態において連結ロッド７３の直下とな１位置には、たとえば充電或いは放電に際して図示しない電槽から発生したガスが所定圧力以上となったときに排出させられるガス排出筒７４が設けられている。また、この角型電池セル１１は、そのガス排出筒７４が角型電池セル１１の幅方向の中央部から互い違いに位置するように１対の拘束プレート１２の間に配列され、連結ロッド７３によってそれら１対の拘束プレート１２が角型電池セル１１を挟圧する方向に締め着けられている。
【０１３８】
上記連結ロッド７３は、図７６に示すように、全体として円管状を成し、且つその軸心を含む１平面内に位置し且つその軸心に直交するとともに角型電池セル１１の厚み方向の配列ピッチの２倍の間隔で互いに平行な直線を中心とする複数の接続筒７５を、相互に連通した状態で備えている。そして、上記ガス排出筒７４と接続筒７５とは、それらに両端部が嵌め着けられたたとえば合成ゴム製の接続ホース７６を介して連通させられている。これにより、各角型電池セル１１から排出されたガスは、連結ロッド７３内に導かれて外部へ排出される。
【０１３９】
図７８は、上記連結ロッド７３に導かれたガスを外部へ排出する構造を示している。１対の連結ロッド７３の端部は連通管７７により相互に接続されており、その連通管７７には、一方の拘束プレート１２を通して外部に連通する排出管７８に接続されている。これにより、連結ロッド７３内に導かれたガスは連通管７７および排出管７８を介して外部へ排出される。本実施例によれば、連結ロッド７３が角型電池セル１１から排出されるガスを導くガス管を兼ねているので、組電池１０が収容される組電池ケース２０内のスペースが拡大されて冷却性能が高められる。また、部品点数が少なくなるので、電池パックの質量やコストが低減される。
【０１４０】
図７９は本発明の他の実施例の電池パックの構成を示す組立図であり、図８０はその電池パックの断面図である。本実施例の組電池ケース２０は、前述のものと比較して基本構造は共通しているが、やや形状が相違している。また、本実施例の角型電池セル１１は、前述のものと基本的には同様であるが、その両側面下部に幅方向に突き出す耳部すなわち脚部８０が設けられている点において相違している。
【０１４１】
組電池１０を収容する組電池ケース２０の下側を構成する下側ケース２１は、一枚の金属板材からプレス加工されたものであって、水平な底面部２１ａと、その底面部２１ａの両側部からそれに対して略直角に立ち上がる１対の側面部２１ｂと、その１対の側面部２１ｂの上端部から外側へ向かう底面部２１ａと平行な１対の支持面部すなわちフランジ部２１ｃと、取付穴２１ｄを備えてその１対のフランジ部２１ｃから外側へ向かう程底面部２１ａ側へ向かうように傾斜した取付部２１ｅとから構成されている。また、上記組電池ケース２０の上側を構成する上側ケース２２は、一枚の金属板材からプレス加工されたものであって、水平な上面部２２ａと、その上面部２２ａの両側部から断面Ｌ字型の上部側面部２２ｂおよび段部２２ｃを介してその上面部２２ａに対して略直角に立ち下がる１対の側面部２２ｄと、取付穴２２ｅを備えてその１対の側面部２２ｄの下端部から外側へ向かう程上面部２２ａから離れる側へ向かうように傾斜した取付部２２ｆとから構成されている。電池モジュールケース２０の下部および上部を構成する下側ケース２１および上側ケース２２は、組電池１０の長手方向に平行な折れ線を境にして一枚の金属板材からプレス加工によって曲成されたものであり、幅方向の両端部に位置する取付部２１ｅおよび２２ｆが取付穴２１ｄおよび取付穴２２ｅを通した固定ねじ２３によって相互に一体的に固定されるようになっている。
【０１４２】
１対の拘束プレート１２間で厚み方向に積層された複数個の角型電池セル１１は、たとえばニッケル水素電池などの二次電池を構成するための電解質および電極をそれぞれ収容した複数個たとえば６個の電槽を内部に備えた樹脂製の偏平な箱体であって、正端子および負端子から成る１対の接続端子Ｔを側面の上部に備えるとともに、その長手方向（幅方向）すなわち図５の左右方向が車両の前後方向となるように配置されている。また、上記角型電池セル１１は、その側面の下部から幅方向（長手方向）に突き出す耳部すなわち脚部８０を備えている。前述と同様に、その厚み方向において相互に重ね合わせられた状態で角型電池セル１１の上下にそれぞれ設けられた２対の連結ロッド１３によって互いに接近する方向に締め着けられる１対の拘束プレート１２により互いに密着するように押圧されている。
【０１４３】
図８０および図８１に詳しく示すように、上記角型電池セル１１の重ね合わせ面すなわち対向面には、複数個（本実施例では３個）の環状の位置決め突起８１ａと複数個（本実施例では３個）の円柱状の位置決め突起８１ｂとが高さ方向の中央部を通る水平方向の直線に沿って一列に配設されている。これら位置決め突起８１ａおよび８１ｂは角型電池セル１１内の電槽の中央部に対応して位置させられている。また、上記位置決め突起８１ａおよび位置決め突起８１ｂは、角型電池セル１１が隣接させられたときに相互に嵌合するように、相対向するように配置されている。図８２および図８３に示すように、嵌合状態にある上記位置決め突起８１ａと位置決め突起８１ｂとの間の嵌合は所謂遊び嵌合となるように、位置決め突起８１ａの内径が位置決め突起８１ｂの外径よりも大きく形成されており、位置決め突起８１ａの内周面と位置決め突起８１ｂの外周面との間に所定のあそび（隙間）が形成されるようになっている。このあそびは、角型電池セル１１の間の熱膨張による相対移動、特に角型電池セル１１の幅方向の相対移動を吸収して、バスバー１５により拘束された接続端子Ｔとそれが埋設された角型電池セル１１の間に機械的な無理を発生させて接続端子Ｔを損なわないようにするためのものである。
【０１４４】
図８４に示すように、接続端子Ｔは、その基部端面の中央部が角型電池セル１１の側面の合成樹脂製の壁を挟んで位置させられた円板状の端子固定部材Ｔａの端面中央部に対してたとえばスポット溶接によって相互に固定されることにより角型電池セル１１の側面に固定されており、機械的に過大な外力が加えられるとそのスポット溶接が破壊されるおそれがある。したがって、上記のように角型電池セル１１の間の熱膨張による相対移動があっても、位置決め突起８１ａと位置決め突起８１ｂとの嵌合によってその相対移動が制限されるので、接続端子Ｔに機械的な無理が加えられることに起因する不都合、たとえば接続端子Ｔ部分において接続端子Ｔの端面と角型電池セル１１の側面との間および端子固定部材Ｔａの端面と角型電池セル１１の内壁面との間で挟圧されているＯリング７９により維持されていたシール性能の低下や破壊などが好適に防止される。
【０１４５】
各角型電池セル１１の下側の端面すなわち下端面８２の長手方向の両端部に位置する１対の着座面８２ａが水平な１対のフランジ部２１ｃ上に着座させられた状態で各角型電池セル１１が下側ケース２１に固定されることにより、各電池セル１１間の僅かな隙間を通過させて冷却するための空気を導入させる気体流入路８３が各角型電池セル１１の下端面８２と下側ケース２１の底面部２１ａとの間に形成されている。厚み方向に配列された複数の角型電池セル１１の内の一部たとえば配列方向に数個おきの脚部８０は、図８５および図８６に示すように、たとえば圧入やインサート成形により上記着座面８２ａに埋設された有底円筒状のナット８４に固定ねじ８５および段付ねじ８６がフランジ部２１ｃに設けられた穴８７を通して螺合されることにより、下側ケース２１に固定されている。
【０１４６】
上記下側ケース２１に固定された角型電池セル１１の１対の脚部８０のうちの一方は図８５に示すように固定ねじ８５で固定され、他方の脚部８０は図８６に示すように段付ねじ８６により固定されている。図８６に示すように、この段付ねじ８６は、頭部８６ａと雄ねじ部８６ｂとの間に雄ねじ部８６ｂよりも大径の円柱部８６ｃを備えており、その円柱部８６ｃがナット８４に当接するまで締め着けられる。この段付ねじ８６の締着状態では、頭部８６ａは下側ケース２１のフランジ部２１ｃに密着せず、円柱部８６ｃの外周面とそれが嵌め入れられた穴８７の内周面との間にたとえば１乃至２mm程度の所定の隙間Ａが形成される。この隙間Ａは、角型電池セル１１の熱膨張による不具合を防止するためにその熱膨張を吸収するためのものである。
【０１４７】
図８７は、角型電池セル１１の側面上部に固設された接続端子Ｔを電気的に接続するバスバー１５の他の例を示している。本実施例のバスバー１５は、金属板材からプレスなどによって一体的に曲成されたものであって、ナット１６によって締めつけられるために平坦な形状とされた１対の端部１５ａと、それら両端部１５ａの間においてＵ字状に曲げられたＵ字状部１５ｂとを備えている。このＵ字状部１５ｂは弾性変形が容易であるために上記１対の端部１５ａの間の相対変形が比較的容易に許容される。このため、接続端子Ｔ部分のシール性能の低下や接続端子Ｔの破壊などが好適に防止される。
【０１４８】
図８８および図９０は、１対の拘束プレート１２間において厚み方向に積層された複数個の角型電池セル１１が、当初の押圧状態から高温クリープによって相互間に隙間が発生する場合に対応した構成を示している。角型電池セル１１の組み合わせ面の上部のうち、角型電池セル１１の幅方向の中央部から偏った位置には円筒状の弾性部材８８が取り付けられている。この弾性部材８８は、円筒状を成し、たとえば図９０に詳しく示すように、組み合わせ面から突設された弾性部材８８よりも短い円柱状突起８９に嵌め着けられている。これにより、弾性部材８８は、その軸心方向の長さ寸法から上記円柱状突起８９の長さ（高さ）寸法を差し引いた寸法だけ圧縮可能とされている。また、上記弾性部材８８は、隣接する角型電池セル１１の組み合わせ面において互いに対向しないように１か所だけに設けられている。厚み方向に積層された複数個の角型電池セル１１が１対の拘束プレート１２間によって押圧状態で拘束されると、上記弾性部材８８が円柱状突起８９の高さまで弾性変形させられる。高温クリープにより角型電池セル１１が塑性変形させられて角型電池セル１１の間に隙間が発生しても、上記弾性部材８８の弾性復帰力によって押圧状態が保持されるので、角型電池セル１１のがたつきが防止される。
【０１４９】
図９１は、角型電池セル１１をその両側面から幅方向に突き出した脚部８０を利用して固定する構造を示している。本実施例では、上記脚部８０の外形状と同様の内壁面形状を有する長手状のレール９０が押出し成形或いはプレス成形を用いて用意されるとともに組電池１０と同様の長さに予め切断され、厚み方向に密接状態で配列された複数の角型電池セル１１の脚部８０をそのレール９０の内側に嵌め入れた状態で下側ケース２１にたとえば固定ねじ８５により角型電池セル１１と共に固定されている。本実施例によれば、たとえば高温クリープによって角型電池セル１１の間に隙間が発生したような場合でも、角型電池セル１１の上部がその積層方向すなわち車幅方向に揺れることが防止される。
【０１５０】
図９２乃至図９５に示す実施例は、組電池１０を構成するために厚み方向に重ねられた各角型電池セル１１のうちの一部を、他の電池セル１１を固定するための固定部材或いは構造部材の一部として利用するものである。すなわち、厚み方向に配列された各角型電池セル１１のうちの両端に位置する１対の角型電池セル１１ａおよびそれら１対の角型電池セル１１ａの間において所定個数分本実施例では８個分隔てた角型電池セル１１ａの着座面８２ａと脚部８０の上面９２とには、有円筒状のナット８４と９７がそれぞれ埋設されており、固定ボルト８５が下側ケース２１の穴８７を通して着座面８２ａに埋設されたナット８４に螺合されることにより、上記角型電池セル１１ａが下側ケース２１に固定されている。また、図９３に示すように金属板材からプレス成形された長手状部材であって断面Ｕ字状の本体９３と、その本体９３の一面に貼着された合成ゴムなどから成る弾性シート９４と、本体９３において角型電池セル１１ａの位置に対応するように所定の間隔に形成された取付穴９５とを備えたリテーナ９６が用いられる。このリテーナ９６は、図９２に示すように脚部８０の上面９２に載置され、固定ボルト９８が上記取付穴９５を通して脚部８０の上面９２に埋設されたナット９７に螺合されることにより、図９４に示すように角型電池セル１１ａの脚部８０の上面９２に固定される。同時に、図９５に示すように、角型電池セル１１ａの間に位置する角型電池セル１１の脚部８０の上面９２がリテーナ９６によって押圧されることにより、下側ケース２１に固定される。図９５の矢印に示すように、リテーナ９６から脚部８０の上面９２に対して垂直に付与された押圧力Ｆは、角型電池セル１１の幅方向すなわち車両の前後方向の成分Ｆ1 と角型電池セル１１の下方に向かう方向すなわち下側ケース２１に向かう方向成分Ｆ2 とを有しているため、それらの方向成分の振動や動きが抑止される。
【０１５１】
本実施例の組電池１０によれば、組電池１０を固定するための固定ボルト８５の締結本数が少なくなるため、組立作業性が高められ、組立コストが低減される。また、本実施例では、厚み方向に配列された各角型電池セル１１ａ、１１を挟圧するための１対の拘束プレート１２やそれらを連結する連結ロッド１３が不要となる。しかし、そのような拘束プレート１２や連結ロッド１３が本実施例の組電池１０に設けられてもよい。
【０１５２】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１５３】
たとえば、前述の実施例において、角型電池セル１１は下側ケース２１に固定されていたが、上側ケース２２に固定されるようにしてもよい。
【０１５４】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電池パックの構成を説明するために分解して示す斜視図である。
【図２】図１の電池パックに用いられている組電池を構成する角型電池セルのうちの互いに隣接する１対の角型電池セルを離して示す斜視図である。
【図３】図１の電池パックに用いられている組電池を示す斜視図である。
【図４】図１の組電池の構成を示す側面視断面図である。
【図５】図１の電池パックの横断面図である。
【図６】図１の電池パック内の組電池の要部の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例における組電池の要部を示す側面視断面図であって、図４に相当する図である。
【図８】本発明の他の実施例における組電池の要部を示す平面図である。
【図９】本発明の他の実施例における組電池の要部を示す例を示す側面視断面図である。
【図１０】図９の実施例の組電池における連結ロッドと中間拘束プレートとの間の結合構造を説明する要部断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例における組電池において角型電池セルを拘束する構成を説明するために一部を分解して示す斜視図である。
【図１２】図１１の実施例の要部を拡大して示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施例における組電池において角型電池セルを拘束する構成を説明する要部断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例における組電池において角型電池セルを拘束する構成の要部を説明するために一部を分解して示す斜視図である。
【図１５】図１４の実施例の要部を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施例の電池パックを概略示す平面図である。
【図１７】図１６の実施例の電池パックの要部を分解して説明する斜視図である。
【図１８】図１６の実施例の電池パックの要部を示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施例の組電池における要部を示す平面図である。
【図２０】図１９の実施例の組電池において膨張抑止プレートの作動を説明する図である。
【図２１】本発明の他の実施例の電池パックを示す横断面図である。
【図２２】図２１の実施例の要部を拡大して説明する断面図である。
【図２３】本発明の他の実施例の電池パックの端部を示す斜視図である。
【図２４】本発明の他の実施例の電池パックにおいて下側ケースの要部を示す斜視図である。
【図２５】図２４の実施例における下側ケースの取付構造を拡大して示す断面図である。
【図２６】図２４の実施例における下側ケースの取付構造を拡大して示す斜視図である。
【図２７】図２４の実施例において下側ケースの取付に用いられる連結ブラケットを示す平面図である。
【図２８】本発明の他の実施例の電池パックに使用される角型電池セルを示す斜視図である。
【図２９】図２８の角型電池セルの要部を拡大して示す斜視図である。
【図３０】図２８の角型電池セルと位置決めピースとを分解して示す図である。
【図３１】図２８の角型電池セルと位置決めピースとの装着構造を拡大して示す斜視図である。
【図３２】図２８の角型電池セルを用いて組み立てた組電池の構成を示す側面視の断面図である。
【図３３】本発明の他の実施例における電池パックに用いられた角型電池セルを示す斜視図である。
【図３４】図３３の角型電池セルの要部を拡大して示す斜視図である。
【図３５】図３３の角型電池セルを用いて組み立てた組電池の構成を示す側面視の断面図である。
【図３６】本発明の他の実施例の電池パックの構成を説明するために組電池を分解して示す斜視図である。
【図３７】図３６の角型電池セルを固定するための要部構成を拡大して示す斜視図である。
【図３８】図３６の角型電池セルを固定するための要部構成を拡大して示す断面図である。
【図３９】本発明の他の実施例の組電池において角型電池セルを固定するための要部構成を拡大し且つ分解して示す斜視図である。
【図４０】図３９の角型電池セルを固定するための要部構成を拡大して示す断面図である。
【図４１】本発明の他の実施例の電池パックの構成を説明するために組電池を分解して示す斜視図である。
【図４２】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図４３】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す断面図である。
【図４４】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を示す断面図である。
【図４５】図４１の角型電池セルを固定するための要部構成を示す側面図である。
【図４６】本発明の他の実施例の電池パックの構成を説明するために組電池を分解して示す斜視図である。
【図４７】図４６の角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図４８】図４６の角型電池セルを固定するための要部構成を示す縦断面図である。
【図４９】図４６の角型電池セルを固定するための要部構成を示す横断面図である。
【図５０】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルを固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図５１】図５０の角型電池セルを固定するための要部構成を示す横断面図である。
【図５２】図５０の角型電池セルを固定するための要部構成を示す側面図である。
【図５３】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、組電池の構成を示す斜視図である。
【図５４】図５３の角型電池セルを固定するための要部構成を示す斜視図である。
【図５５】図５３の角型電池セルを固定するための要部構成を示す縦断面図である。
【図５６】本発明の他の実施例において角型電池セルを固定するための要部構成を示す縦断面図であって、図５５に相当する図である。
【図５７】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルを固定するための要部構成を示す斜視図である。
【図５８】図５７の角型電池セルを固定するための要部構成を示す側面図である。
【図５９】図５７の角型電池セルを固定するために用いられる拘束バンドの他の例を示す斜視図である。
【図６０】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルの下部を固定するための要部構成を示す縦断面図である。
【図６１】図６０の電池パックにおける組電池ケースの下側ケースを示す斜視図である。
【図６２】図６０の電池パックにおける角型電池セルの下部を固定するための要部構成を分解して示す斜視図である。
【図６３】図６０の角型電池セルの下部を固定するために用いられる位置決め部材を下側ケースに固定する固定構造の要部を示す断面図である。
【図６４】本発明の他の実施例の電池パックにおいて角型電池セルの下部を固定する構成の要部を説明する断面図である。
【図６５】図６４の実施例において角型電池セルを固定するために用いられる位置決め部材を示す斜視図である。
【図６６】図６４の位置決め部材を示す平面図である。
【図６７】図６４の実施例において、位置決め部材にて固定される角型電池セルの下面を示す斜視図である。
【図６８】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、厚み方向に積層された角型電池セルの膨張を抑制する要部構造を分解して示す斜視図である。
【図６９】図６８の電池パックの横断面図である。
【図７０】図６８の電池パックにおいて、膨張抑制プレートおよびそれに隣接する角型電池パックを示す底面図である。
【図７１】図６８の電池パックにおいて、膨張抑制プレートの側面を示す図である。
【図７２】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、組電池の構成を示す斜視図である。
【図７３】図７２の実施例の組電池において、拘束バンドの結合構造を示す斜視図である。
【図７４】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、組電池の構造を示す一部を切り欠いた平面図である。
【図７５】図７４の実施例において、厚み方向に配列された角型電池セルの構成を説明する斜視図である。
【図７６】図７４の実施例において、厚み方向に配列された角型電池セルの両端部に当接させられた１対の拘束プレートを連結する連結ロッドの構成を説明する斜視図である。
【図７７】図７４の実施例において、角型電池セルのガス排出筒と連結ロッドの接続筒とが接続ホースを介して接続された状態を示す図である。
【図７８】連結ロッドの端部に接続された連通管および排出管を示す斜視図である。
【図７９】本発明の他の実施例の電池パックの構成を分解して示す斜視図である。
【図８０】図７９の電池パックの横断面図である。
【図８１】図７９の電池パックに用いられた角型電池セルを互いに離して示す平面図である。
【図８２】図７９の１対の角型電池セルの組み合わせ面にそれぞれ設けられた１対の位置決め突起の嵌合状態を拡大して示すためにその位置決め突起の軸心を含む面で表した断面図である。
【図８３】図７９の１対の角型電池セルの組み合わせ面にそれぞれ設けられた１対の位置決め突起の嵌合状態を拡大して示すためにその位置決め突起の軸心に直交する面で表した断面図である。
【図８４】図７９の角型電池セルの側面上部に設けられた接続端子の構造を拡大して示す断面図である。
【図８５】図７９の角型電池セルの幅方向の一端部が下ケースに固定された固定構造を拡大して示す一部を切り欠いた図である。
【図８６】図７９の角型電池セルの幅方向の他端部が下ケースに固定された固定構造を拡大して示す一部を切り欠いた図である。
【図８７】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、厚み方向に積層された角型電池セルに設けられた接続端子の接続構造を示す斜視図である。
【図８８】本発明の他の実施例の電池パックに用いられた角型電池セルを示す斜視図である。
【図８９】図８８の実施例において、厚み方向に積層された角型電池パックを離して示す平面図である。
【図９０】図８８の実施例において、角型電池パックの組み合わせ面の上部に設けられた弾性部材の取付構造を示す図である。
【図９１】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、角型電池セルの固定構造を説明する一部を切り欠いた図である。
【図９２】本発明の他の実施例の電池パックにおいて、厚み方向に積層された角型電池セルの一部を他のものを固定するために利用する固定構造を説明する斜視図である。
【図９３】図９２に用いられるリテーナの構成を説明する斜視図である。
【図９４】図９２に用いられる角型電池セルのうち固定ボルトによって固定される角型電池セルの固定構造、およびリテーナの固定構造を示す図である。
【図９５】図９２に用いられる角型電池セルのうちリテーナによって固定される角型電池セルの固定構造を示す図である。
【符号の説明】
１０：組電池
１１：角型電池セル
１１ｃ：係合突出部（位置決め用突出部）
１１ｄ：係合爪部（係合外れ防止装置）
１１ｘ：拘束用突出部
１１ｚ：カラー
１２：拘束プレート
１３：連結ロッド（連結部材）
１７：中間拘束プレート
１８：ネジ部材
２０：電池ケース
２１：下側ケース（支持部材）
２１ａ：底面部
２１ｂ：側面部
２１ｃ：フランジ部
２１ｄ：取付部
２２：上側ケース
２２ａ：上面部
２２ｂ：上部側面部
２２ｃ：段部
２２ｄ：側面部
２２ｅ：フランジ部
２４：弾性部材
２９：連結ブラケット
３１：膨張抑止板（拘束部材）
３２：膨張抑止部材（固定装置）
３５：膨張抑止プレート、３６：段付ボルト、３８：皿バネ（押圧装置）
３７：シール部材
３９：位置決めピース（位置決め部材）
４１：位置決めプレート
４２：連結プレート
４４：位置決め部材
４７：支持プレート
４８：位置決め部材
５１：連結プレート
５２：位置決めプレート
５３：拘束バンド
５４：位置決め部材
５５：位置決め部材
５６：位置決め部材
５７：位置決め部材
６２：膨張抑止プレート（拘束部材）
６２ｇ：スリット
６３：連結プレート
７１：第１拘束バンド（連結部材）
７２：第２拘束バンド（拘束プレート）
８４：ナット、８５：固定ボルト（第１固定装置）
９４：弾性シート（押圧部材）
９６：リテーナ（リテーナ部材）
９７：ナット、９８：固定ボルト（第２固定装置）
Claims (18)
- 二次電池として機能する平板状をした複数の角型電池セルが該角型電池セルの間に隙間が形成された状態で厚み方向に積層された組電池を備えた車両用電池パックであって、
前記組電池には、積層方向の両端にそれぞれ位置する角型電池セルにそれぞれ突き当てられた一対の拘束プレートが設けられており、それら拘束プレート間の角型電池セルが押圧されるように、該角型電池セルの両側に配置された長手状の連結部材によって該１対の拘束プレートが相互に連結され、
前記組電池は組電池ケース内に収容されたものであり、該組電池ケースは、前記角型電池セルの幅方向に突き出すフランジ部が両側にそれぞれ設けられた下側ケースおよび上側ケースとを備え、該下側ケースの下側フランジ部と上側ケースの上側フランジ部とが相互に固定されて一体的に結合されるとともに車体に固定され、
前記下側ケースは、底面部と、該底面部の両側縁から前記上側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側縁部から外側へ向かってそれぞれ延出する前記下側フランジ部とを有し、該底面部と前記角型電池セルの下端面との間内には、冷却気体を流通させるための下側空間が形成され、
前記上側ケースは、前記角型電池セルの幅より小さい上面部と、該上面部の両端縁から前記角型電池セルへ向かって延出する一対の上側側面部と、該一対の上側側面部の先端から互いに離れる方向にそれぞれ延出し、該角型電池セルの上端面を押圧する一対の段部と、該一対の段部の先端から前記下側ケース側へそれぞれ延出する一対の側面部と、該一対の側面部の先端から外側へ向かってそれぞれ延出する前記フランジ部とを有し、該上面部と前記角型電池セルの上端面との間には、前記角型電池セル間の隙間を介して前記下側空間と連通させられた上側空間が設けられ
ていることを特徴とする車両用電池パック。 - 前記各角型電池セルの相互の対向面には、厚み方向に隣接する他の角型電池セルに対して位置決めを行うための位置決め突部および位置決め凹部がそれぞれ設けられており、該位置決め突部および位置決め凹部は該隣接する角型電池に設けられた位置決め凹部と位置決め凸部と相互に嵌合させられる請求項１に記載の車両用電池パック。
- 前記連結部材は、前記角型電池セルの上側および下側にそれぞれ配置されており、該上側に位置する連結部材による前記１対の拘束プレートへの締め付け代は、下側に位置する連結部材による該１対の拘束プレートへの締め付け代よりも大きくなっている請求項１または２に記載の車両用電池パック。
- 前記連結部材は、前記角型電池セルの上側および下側に配置されており、該角型電池セルは、それぞれ、上部の厚さが下部の厚さよりも厚くなっている請求項１または２に記載の車両用電池パック。
- 前記１対の拘束プレートは、その幅方向の中央部が前記角型電池セル側とは反対側へ膨出している請求項１乃至４のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記上側ケースと前記１対の拘束プレートにて拘束されたいずれかの角型電池セルの上面との間に、弾性部材が介在されている請求項１に記載の車両用電池パック。
- 前記弾性部材は長手円筒状の中空体である請求項６に記載の車両用電池パック。
- 前記組電池を構成する複数の角型電池セルの間には中間拘束プレートが介在させられており、該中間拘束プレートが、前記連結部材によって位置決めされている請求項１乃至７のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記厚み方向に積層された複数の角型電池セルのうちの少なくとも一対の角型電池セルの両側面には係合突出部がそれぞれ設けられ、その係合突出部と係合する係合孔部を備えてその各角型電池セルの積層方向の移動不能とする長手状の膨張抑止板が設けられている請求項１乃至７のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記角型電池セルの両側面から突設された係合突出部には、前記膨張抑止板の係合孔部との係合状態を保持するための係合外れ防止装置が設けられている請求項９に記載の車両用電池パック。
- 前記１対の拘束プレートの少なくとも一方には、前記厚み方向に積層された複数の角型電池セルを弾性的に押圧するためにその角型電池セルに予荷重を付与する押圧装置が設けられている請求項１乃至１０のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記複数の角型電池セルのいずれかが、前記組電池ケースの下側ケースまたは上側ケースに対して、固定装置により固定されている請求項１乃至１１のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記各角型電池セルにおける所定の位置にその厚み方向の積層位置を決定するための位置決め部材がそれぞれ設けられており、前記１対の拘束プレートの間において隣接する角型電池セルに取り付けられた位置決め部材同士が相互に圧接されるようになっている請求項１乃至１１のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記連結部材は棒状を成す連結ロッドであり、前記各角型電池セルには、その連結ロッドがそれぞれ挿通する拘束用突出部がそれぞれ設けられており、該各拘束用突出部には、各連結ロッドに嵌合される円筒状の金属製カラーがそれぞれ設けられている請求項１乃至１１のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記連結部材には、前記拘束プレート間において積層された角型電池セルのいずれかを位置決めして固定する位置決め部材が取り付けられている請求項１乃至１４のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記隣接する角型電池セルの間には、前記いずれかの連結部材によって固定された膨張抑止プレートが配置されており、該膨張抑止プレートが隣接するいずれか一方の角型電池を押圧している請求項１乃至１５のいずれか１に記載の車両用電池パック。
- 前記膨張抑止プレートにはスリットが設けられている請求項１６に記載の車両用電池パック。
- 前記厚み方向に積層された角型電池セルのうちの両端部を含む一部の角型電池セルを前記組電池を支持する支持部材に固定する第１固定装置と、
前記組電池の長手方向に平行なリテーナ部材と、
前記第１固定装置により支持部材に固定された角型電池セルに該リテーナ部材を固定する第２固定装置と、
該第２固定装置によりリテーナ部材が固定された角型電池セルの間に位置する他の角型電池セルと該リテーナ部材との間に介挿されて該他の角型電池セルを前記支持部材に押圧して固定する押圧部材と
を、含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用電池パック。
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