JP6374100B2 - 二次電池装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内に複数の二次電池セルが収容された二次電池装置に関する。

近年、リチウムイオン二次電池などの二次電池は電気自動車、ハイブリッド電気自動車、あるいは電気機器の電源として利用されている。
電池モジュールは、複数の二次電池セルをケース内に配列し、各二次電池セルの正・負極端子を、バスバ等により相互に電気的に接続して構成される。二次電池装置は、このような電池モジュールを１個あるいは複数個備え、電源用端子および信号用コネクタを介して車両側のコントローラと接続されている。

二次電池装置内に収容された二次電池セルの耐振動性を確保する構造として、バンド結束やフレーム結合する方法があるが、作業性が悪く、組立の能率が低い。そこで、二次電池セル間に、二次電池セルを、その配列方向の一方向に押圧するための仕切り部材を介在した構造を採用したものがある。仕切り部材は、樹脂により形成された平板状部材であり、この平板状部材に多数（８個として例示されている）の押圧ばね部を設けたものである。各押圧ばね部は、押圧突起部と、この押圧突起部の周囲に形成された弾性変形可能な薄肉部とを備える。押圧突起部は、仕切り部材の平坦な表面より外方に突出して形成されており、二次電池セルは、薄肉部を変形させてケースに装着され、薄肉部の反力により押圧部により押圧されて保持される（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載された二次電池装置では、仕切り部材が両隣の二次電池セルの表裏面に密着する構造であり、冷却媒体による冷却機能を備えることができない。そこで、樹脂により形成された板状部材で形成された仕切り部材を、厚さ方向に、一方向とその反対方向とに交互に開口された溝を設け、この溝を冷却空気が流動する気体通路とした二次電池装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−１９１４２２号公報 特開２００９−１１０８３３号公報

特許文献１に記載された二次電池装置は、仕切り部材に多数の押圧ばね部を設けた構造であるが、押圧力を大きくするために仕切り部材として剛性の大きい材料を用い、かつ、多数の押圧ばね部を形成する複雑な形状を有するため、高価となる。また、二次電池セルをケースに装着する際、押圧ばね部を仕切り部材の表面まで変形させる必要があるため、組付工数がかかる。
特許文献２に記載された二次電池装置は、仕切り部材を厚さ方向に、一方向とその反対方向とに交互に開口された冷却通路となる溝を設けたものであるため、各二次電池セルを冷却する冷却通路の面積は、各二次電池セルの表裏面全体の面積の半分程度となり、これに応じて、冷却能力も半分程度となってしまう。

本発明の二次電池装置は、複数の二次電池セルと、複数の二次電池セルが配列された底部を有するケースと、二次電池セル間に挿入され、第１の当接部を有する仕切り部材と、仕切り部材の第１の当接部に当接する第２の当接部を有する押圧部材とを備え、仕切り部材の第１の当接部と押圧部材の第２の当接部とは、仕切り部材の両側の二次電池セルの一方を配列方向の一方向に押圧し、他方を一方向とは反対方向に押圧する拡開機構を構成するものである。
また、本発明の二次電池装置は、上面、上面の反対側に配置された底面、および上面と底面との間に設けられた表裏面および一対の側面を有する角形の二次電池セルと、二次電池セルが配列された底部を有し、冷却媒体の流入口および排出口を有するケースと、隣接する二次電池セルの表裏面の間に挿入され、枠部と、枠部内に設けられ、ケースの底部と平行方向に延在された中間部とを有し、枠部と中間部との間に、ケースの底部と平行方向に連続状に設けられた空隙部を有する仕切り部材とを備え、仕切り部材の枠部および中間部は、二次電池セルの一対の側面のそれぞれから突出され、枠部と中間部との間の空隙部は、それぞれ、ケースの冷却媒体の流入口または排出口に接続されているものである。

本発明によれば、拡開機構の構造が簡素となり、コストを安価にすることができ、かつ、二次電池セルおよび仕切り部材のケースへの装着が容易となり、組付けの能率を向上することができる。
また、本発明によれば、仕切り部材の空隙部を流動する冷却媒体は、仕切り部材の両隣の二次電池セルを冷却するので、冷却面積が大きくなり、冷却能力の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態を示す二次電池装置の外観を示す上面斜視図。 図１に示す二次電池装置の分解斜視図。 図２の反対方向から見た二次電池装置の分解斜視図。 図２に図示されたケース本体の斜視図。 図２に図示されたケース本体に二次電池セルと仕切り部材とを収納した状態の斜視図。 図２に図示された二次電池装置において、上カバーを外した状態の組付け状態を示す上面斜視図。 図６に示す二次電池装置のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 図７に示す二次電池装置の領域ＶＩＩＩの拡大詳細図。 図３に図示された押圧用カバーの外観を示す下面斜視図。 図３に図示された仕切り部材の外観を示す上面斜視図。 図６に図示された二次電池装置のＸＩ−ＸＩ線断面図。 （ａ）は、二次電池装置の冷却風の流れを示す斜視図、（ｂ）は、本体ケースの底部に形成された冷却用溝を説明するための断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）を上方から観た平面図。 拡開機構の変形例１を示す断面図。 拡開機構の変形例２を示す断面図。

以下、本発明の二次電池装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施例を示す二次電池装置１の外観を示す上面斜視図である。二次電池装置１は、ケース本体２と上カバー３で構成されるケースを備えている。二次電池装置１の上面の長手方向両端にはＨＶ端子台８１及び２１が設けられている。二次電池装置１は、ＨＶ端子８１及び２１にＨＶケーブルを接続することにより、電気自動車やハイブリッド電気自動車、あるいは電気機器に、電力が供給される。本一実施の形態では、ＨＶ端子台８１が（＋）側、ＨＶ端子２１が（−）側である。
二次電池装置１の上面には信号用コネクタ７１が配置されている。信号用コネクタ７１は二次電池装置１のコントローラの信号用コネクタであり、車両側のコントローラと接続されて、情報のやり取りや電源（例えば、１２Ｖ）の供給を受ける。
なお、以下の説明において、左右方向、前後方向、上下方向を、それぞれ、図示の方向とする。

（二次電池装置の全体構造）
図２は図1に示す二次電池装置１の分解斜視図であり、図３は図２の反対方向から見た二次電池装置１の分解斜視図であり、図４は図２に図示されたケース本体の２斜視図である。
ケース本体２は、底部２ａを有し、上方が開口されたボックス状の部材である。
ケース本体２内には、複数の二次電池セル４、および隣接する二次電池セル４間に介装された仕切り部材５が長手方向（左右方向）に配列されている。また、ケース本体２内には、二次電池セル４と仕切り部材５とが配列された領域の上方に押圧用カバー（押圧部材）６、一対のバンドプレート１０、コントロール基板７が収容されている。さらに、ケース本体２には、二次電池セル４と仕切り部材５とが収容された領域の左端側にリレーベース組８およびリレー８２が収容されている。ケース本体２には、長手方向（左右方向）の右側部に、空気などの冷却媒体をケース内に取り入れる流入口２２および冷却媒体をケースから排出する排出口２３が形成されている。

二次電池セル４は、例えば、リチウムイオン二次電池である。
二次電池セル４は、電池缶４２と電池蓋４１とを接合して構成された電池容器内に不図示の発電要素が収容され、非水電解液が注入された角形の二次電池セルである。電池缶４２および電池蓋４１は、例えば、アルミニウム等の金属により形成されている。
電池蓋４１の幅方向（前後方向）の一端側付近には正極外部端子４３が、他端側付近には負極外部端子４４が設けられている。正・負極外部端子４３、４４は、それぞれ、発電要素の正・負極の電極に接続されている。正・負極外部端子４３、４４は、電池蓋４１の平坦な上面から上方に突出している。

二次電池セル４は、電池蓋４１と反対側の底面、左右方向に対向する大面積の表裏面および前後方向に対向する小面積の一対の側面を有する。二次電池セル４は、表裏面を対向して、正極外部端子４３、負極外部端子４４が交互に反対側に配置されるように直線状に配列されている。

二次電池セル４の間には仕切り部材５が配設されている。この仕切り部材５は、左端側の二次電池セル４の左側および右端側の二次電池セル４の右側（配列方向の前後端）にも配設されている。仕切り部材５は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂により形成される。

図４に図示されるように、ケース本体２の底部２ａには、前後方向に延在された複数の横リブ２４と、横リブ２４間に配置された縦リブ２５が形成されている。一対の横リブ２４と一対の縦リブ２５で囲まれた矩形の領域は、二次電池セル４の収納領域Ｆ_ｃとされ、この収納領域Ｆ_ｃ内に二次電池セル４の底部側が収納される。
また、ケース本体２の左右方向に延在する一対の側部２ｂの内側には、縦リブ２５に対向する領域に隆起部２７が形成されている。隆起部２７間には、横リブ２４の厚さ（左右方向の長さ）に等しい幅の摺動用溝２６が形成されている。詳細は後述するが、仕切り部材５は、摺動用溝２６内に挿通され、隆起部２７に案内されて、摺動用溝２６内で上下方向に摺動可能に取付けられる。
ケース本体２は、例えば、ＰＢＴ等の樹脂により形成され、横リブ２４、縦リブ２５、隆起部２７は、モールド成形により一体に形成される。

図５は、図２に図示されたケース本体２に二次電池セル４と仕切り部材５とを収納した状態の斜視図であり、図６は、図２に図示された二次電池装置１において、上カバー３を外した状態の組付け状態を示す上面斜視図である。
上述した通り、ケース本体２の底部２ａに形成された横リブ２４と縦リブ２５で形成される収納領域Ｆ_ｃ内に二次電池セル４の底部側が収納される。各二次電池セル４の間には、横リブ２４の厚さ（左右方向の長さ）とほぼ等しい幅の摺動用溝２６が介在され、この摺動用溝２６内に仕切り部材５が挿通される。仕切り部材５は摺動用溝２６を下方向に摺動され、下端がケース本体２の底部２ａに形成された横リブ２４の上面に当接した位置で停止する。仕切り部材５の高さ（上下方向の長さ）は、二次電池セル４の表裏面の高さ（上下方向の長さ）より小さく、仕切り部材５が底部２ａの内面に当接した状態では、仕切り部材５の上端は、二次電池セル４の電池蓋４１より下方に位置する。この状態が図５に図示されている。

仕切り部材５は、絶縁性樹脂により形成されており、充電時等において二次電池セル４が膨張し、その表裏面が張り出すことにより隣接する二次電池セル４が接触して短絡するのを防止する。また、仕切り部材５は、隣接する二次電池セル４間に空気等の冷却媒体が流動する冷却通路を備えている。さらに、仕切り部材５は、押圧用カバー６と共に二次電池セル４を配列方向に押圧するための拡開機構を構成する。仕切り部材５により構成される冷却通路および拡開機構の詳細については、後述する。

複数の二次電池セル４と、二次電池セル４間および二次電池セル４の配列方向の前後端に配置された仕切り部材５は、直線状に配列された組電池１Ｒ（図５参照）を構成する。
組電池１Ｒの上部に押圧用カバー６が配置される。押圧用カバー６上には、前部側部および後部側部に沿って左右方向に延在する一対のバンドプレート１０が配置される。バンドプレート１０は、ねじ等の締結部材９１（図６参照）によりケース本体２に固定される。押圧用カバー６は、バンドプレート１０とケース本体２に挟圧されて組電池１Ｒ上に固定される。押圧用カバー６の上面の前後方向におけるほぼ中央には、コントロール基板７が配置される。コントロール基板７は、ねじ等の締結部材９２により、ケース本体２に固定される。
押圧用カバー６は、例えば、ＰＰまたはＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）等の樹脂により形成される。

コントロール基板７は、二次電池セル４を接続するセル間バスバ９に電気的に接続され、各二次電池セル４の電圧を測定、監視している。セル間バスバ９は、配列方向（左右方向）に隣接する一方の二次電池セル４の正極外部端子４３と、他方の二次電池セル４の負極外部端子４４とに溶接等により接合され、組電池１Ｒを構成する二次電池セル４のすべてを直列に接続する。コントロール基板７には二次電池装置１全体の監視や制御を行うための回路が実装されている他、信号用コネクタ７１、７２、７３が実装されている。信号用コネクタ７１は、車両側のコントローラと接続して、情報のやり取りや電源（例えば、１２Ｖ）の供給を受けている。信号用コネクタ７２はサーミスタ用コネクタで一部の二次電池セル４の表面の温度や冷却風の温度の測定値を取り込む。信号用コネクタ７３は、組電池１Ｒの左端側に隣接して配置されたリレーベース組８に取付けられたリレー８２（図３参照）を動作させる電源（例えば、１２Ｖ）を供給している。

図６に図示された状態において、ケース本体２に上カバー３が取付けられて図１に図示される二次電池装置１が構成される。上カバー３は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂により形成されている。

（押圧用カバー）
図７は、図６に示す二次電池装置１のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であり、図８は、図７に示す二次電池装置１の領域ＶＩＩＩの拡大詳細図である。
上述したように、ケース本体２内に収容された組電池１Ｒの上部には、押圧用カバー６が配置されている。
図９は、押圧用カバー６の外観を示す下面斜視図である。
押圧用カバー６は、左右方向に延在された一対の長側部と前後方向に延在された一対の短側部とを有する枠部６１を有する。押圧用カバー６は、また、枠部６１内において、左右方向に延在された複数の中間支持部６２を有する。組電池１Ｒは、押圧用カバー６の枠部６１の内側に収容される。各中間支持部６２は、ケース本体２の摺動用溝２６、換言すれば、仕切り部材５が配置された位置に対応して形成されている。中間支持部６２は、前後方向の各端部付近に形成された一対の押圧部６３と、この押圧部６３を連結する連結部６４とを有する。枠部６１と複数の中間支持部６２は、モールド成形などにより一体に形成されている。

図示はしないが、連結部６４の断面は、内部に空隙が無い中実の矩形形状を有する。
一方、押圧部６３は、図８に図示されるように、左右方向に離間された一対の可撓片６３ａを有する。可撓片６３ａは、左右方向、換言すれば、二次電池セル４の配列方向に変形可能に形成されている。

また、押圧用カバー６の上部には、図６に図示されるように、前後方向の各側端部付近に、上部リブ６５、６６が形成されている。上部リブ６５は、左右方向に延在され、上部リブ６６は、前後方向に延在されている。図８に図示されるように、上部リブ６６は、左右方向における１つおきの仕切り部材５に対応して形成されている。つまり、セル間バスバ９によって接続される二次電池セルの正・負極外部端子４３、４４間に介在される仕切り部材５上には、上部リブ６６は形成されていない。上部リブ６６は、セル間バスバ９に接合されない二次電池セル４間に介在される仕切り部材５上にのみ形成されているのである。セル間バスバ９は、左右方向の中央部が逆Ｕ字状に突出する形状を有し、逆Ｕ字部分が、隣接する２つの二次電池セル４の間に跨るように、正・負極外部端子４３、４４に溶接されている。上部リブ６５、６６は、セル間バスバ９の逆Ｕ字状の最も高い部位よりも上方に突出するように形成されている。

このように、セル間バスバ９により接続される二次電池セル４の正・負極外部端子４３、４４の周囲には、上部リブ６５、６６によりバスバ収納空間Ｆ_ｂ（図８参照）が形成されている。このため、セル間バスバ９は、バスバ収納空間Ｆ_ｂ内に収容することにより位置決めがなされる。これにより、セル間バスバ９と、二次電池セルの正・負極外部端子４３、４４との接合を効率的に行うことができる。
また、上部リブ６５、６６は、セル間バスバ９の境界において、セル間バスバ９よりも上方に突出して形成されているので、セル間バスバ９相互の短絡を防止することができる。
さらに、上部リブ６６は、セル間バスバ９よりも上方に突出して形成されているので、セル間バスバ９間の沿面距離を大きくすることができる。

（仕切り部材）
図１０は、仕切り部材の外観を示す上面斜視図である。
仕切り部材５は、矩形形状の枠部５１と、複数の中間部５４が、モールド成形等により一体に形成された部材である。
枠部５１は、上下方向に延在する一対の縦部５２と、前後方向に延在する一対の横部５３とを備える。各横部５３の前後方向の各端部付近には、左右両側面に先細り状に傾斜する傾斜面５５ａ（図８参照）を有する押付部５５（図８参照）が形成されている。枠部５１内には、前後方向に延在する中間部５４が上下方向に所定ピッチで設けられている。仕切り部材５は、横部５３と中間部５４との間、および中間部５４間に形成された空隙部Ｓ_ｆを有している。

（拡開機構）
押圧用カバー６の押圧部（当接部）６３と仕切り部材５の押付部（当接部）５５とは、二次電池セル４をその配列方向に押圧するための拡開機構を構成している。以下、図８を参照して、拡開機構について説明する。
組電池１Ｒは、ケース本体２内において図８に図示されるように一体化されている。
組電池１Ｒは次のようにして一体化、すなわち組み立てる。ケース本体２の収納領域Ｆ_ｃ（図４参照）のそれぞれに、二次電池セル４を収納し、二次電池セル４間および配列方向の前後端それぞれの二次電池セル４の外方に仕切り部材５を取付ける。仕切り部材５は、その縦部５２を、ケース本体２の各側部２ｂの内側に設けられた摺動用溝２６に挿通して取付けられる。縦部５２の厚さ（左右方向の長さ）を摺動用溝２６の幅（左右方向の長さ）よりも僅かに小さくすると、摺動用溝２６を摺動する仕切り部材５の挿通が円滑となり、好ましい。横部５３および中間部５４の厚さは、縦部５２の厚さと同一にしてもよいが、剛性を確保するために、摺動用溝２６の幅とほぼ同一にしてもよい。

組電池１Ｒを一体化する際、二次電池セル４、仕切り部材５の順に取付けてもよいし、仕切り部材５、二次電池セル４の順に取付けてもよい。二次電池セル４と仕切り部材５とは、左右方向に重なる部分が無い形状を有しており、二次電池セル４と仕切り部材５の取付けは、両部材４、５が当接したり、干渉したりすることが無く、容易かつ能率的に行うことができる。
なお、仕切り部材５は、上下の横部５３に一対の押付部５５を設けた構造としている。このため、仕切り部材５の上下を反転して摺動用溝２６に挿通しても拡開機構として機能することができ、組付け作業をより容易に行うことができる。なお、押付部５５は、上下の横部５３の一方にのみ設けてもよい。

組電池１Ｒが一体化された状態、換言すれば、二次電池セル４間に仕切り部材５が介装された状態で、押圧用カバー６を、押圧部６３の一対の可撓片６３ａが、二次電池セル４間に挿通されるように、組電池１Ｒ上に配置する。一対の可撓片６３ａの左右方向の外側面６３ｂ間の長さは、隣接する二次電池セル４の左右方向の間隔よりも、小さく形成されている。つまり、各二次電池セル４の表裏面と各可撓片６３ａの外側面６３ｂとの間には隙間が形成されるように設定されている。

押圧用カバー６を下方に移動すると、可撓片６３ａの先端が、仕切り部材５の押付部５５の傾斜面５５ａに当接する。この状態では、押圧用カバー６の押圧部６３の根元部６３ｃは、二次電池セル４の電池容器の上面４ａとの間には隙間が存する。
押圧用カバー６上にバンドプレート（固定用プレート）１０を配置し、バンドプレート１０を締結部材９１によりケース本体２に固定すると、押圧用カバー６は、押圧用カバー６の押圧部６３の根元部６３ｃが二次電池セル４の電池容器の上面４ａに当接する位置に押し下げられる。このため、押圧部６３の一対の可撓片６３ａのうち、左側の可撓片６３ａは、押付部５５の左側の傾斜面５５ａに当接して、湾曲状に変形し、その先端が左方に張り出す。これにより、左側の可撓片６３ａは、左側に配置されている二次電池セル４を左方向に押圧する。また、押圧部６３の一対の可撓片６３ａのうち、右側の可撓片６３ａは、押付部５５の右側の傾斜面５５ａに当接して、湾曲状に変形し、その先端が右方に張り出す。これにより、右側の可撓片６３ａは、右側に配置されている二次電池セル４を右方向に押圧する。

すなわち、仕切り部材５は、両隣の二次電池セル４の一方を二次電池セル４の配列方向の一方向に押圧し、他方を一方向とは反対方向に押圧する。仕切り部材５は、各二次電池セル４の配列方向の両側に配置されているため、各二次電池セル４は、その両側に設けられた仕切り部材５により、配列方向の両側から挟圧され、収納領域Ｆ_ｃに収納された状態に確実に保持される。

（冷却構造）
図１１は、図６に示す二次電池装置のＸＩ−ＸＩ線断面図であり、図１２（ａ）は、二次電池装置の冷却風の流れを示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、本体ケース２の底部２ａに形成された冷却用溝を説明するための断面図であり、図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）を上方から観た平面図である。
仕切り部材５の前後方向の長さ（幅）は、二次電池セル４の前後方向の長さ（幅）よりも大きく形成されている。仕切り部材５は、前後方向において、二次電池セル４のほぼ中央に配置される。従って、図１１に図示されるように、仕切り部材５の横部５３および中間部５４は、二次電池セル４の前後方向の各側面からほぼ同じ長さ外方に突出する。なお、上述したように、上下方向においては、仕切り部材５は、上部側の横部５３が押圧用カバー６により押圧され、下端がケース本体２の底部２ａの内面に当接した状態でケース本体２内に取付けられている。この状態で、押圧用カバー６の可撓片６３ａは、二次電池セル４の配列方向に向けて湾曲するように変形されている。

上述したように、仕切り部材５は、横部５３と中間部５４との間、および中間部５４間に形成された空隙部Ｓ_ｆを有している。仕切り部材５が二次電池セル４の前方向に突出する部分には、横部５３と中間部５４との間、および中間部５４間に、それぞれ、空隙部Ｓ_ｆの一部である空隙部Ｓ_ａが形成される。また、仕切り部材５が二次電池セル４の後方向に突出する部分には、横部５３と中間部５４との間、および中間部５４間に、それぞれ、空隙部Ｓ_ｆの一部である空隙部Ｓ_ｂが形成される。空隙部Ｓ_ａと空隙部Ｓ_ｂとは、ほぼ同じ面積である。但し、空隙部Ｓ_ａと空隙部Ｓ_ｂとを異なる面積としてもよい。

各空隙部Ｓ_ａは、ケース本体２の前方向の側部２ｂと二次電池セル４の側面との間に左右方向に延在する冷却通路内に位置する。各空隙部Ｓ_ｂは、ケース本体２の後方向の側部２ｂと二次電池セル４の側面との間に左右方向に延在する冷却通路内に位置する。

従って、図１２（ａ）に図示されるように、ケース本体２の流入口２２から流入した空気等の冷却媒体は、空隙部Ｓ_ａを通過し、ケース本体２の最深部側（図１２では左側）に向けて流動する。また、冷却媒体は、各仕切り部材５の空隙部Ｓ_ａから空隙部Ｓ_ｆの一部である空隙部Ｓ_ｂ側に流動する。この時、冷却媒体は、各仕切り部材５の両隣の二次電池セル４の表裏面を冷却する。空隙部Ｓ_ｂ側に流動した冷却媒体は、不図示の排気装置によりケース本体２の排出口２３から排出される。

図１２（ａ）〜（ｃ）を参照して、ケース本体２の底部２ａに形成された縦リブ２５は、左右両側の横リブ２４との間に、それぞれ、隙間Ｆ_ｄを存している。ケース本体２の底部２ａにおける一対の縦リブ２５の間には、前後方向に延在する厚肉部２９が形成されている。二次電池セル４は、その底面が厚肉部２９の上面に載置される。従って、横リブ２４の左右両側において、二次電池セル４の底面と底部２ａの上面との間に、隙間Ｆ_ｄと同じ幅（左右方向の長さ）の凹部３０（冷却用溝）が形成される。このため、二次電池セル４やケース本体２などに付着した結露水を、この凹部３０内に溜めることができる。これにより、結露水による短絡が生じ難い構造となっている。また、冷却媒体は、この凹部内を流動するので、結露水の乾燥を促進し、さらに、二次電池セル４の底面を冷却する構造にもなっている。

上記二次電池装置の一実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）仕切り部材５の押付部５５に設けられた、二次電池セル４の配列方向に対して相互に反対向きとなる一対の傾斜面５５ａと、押圧用カバー６に設けられた、二次電池セル４の配列方向に向けて変形可能な一対の可撓片６３ａとにより拡開機構を構成した。拡開機構は、押圧用カバー６の可撓片６３ａと仕切り部材５の押付部５５の傾斜面５５ａとを当接すると、一対の可撓片６３ａそれぞれが、二次電池セル４の配列方向の一方向と一方向とは反対方向に向けて変形し、拡開する機構となっている。このため、拡開機構により、二次電池セル４を、その配列方向に押圧して保持することができる。
この状態では、可撓片６３ａは仕切り部材５の押付部５５に支持された状態で二次電池セル４を、その配列方向に押付けているので、大きい押付力を得ることができる。また、仕切り部材５の押付部５５および押圧用カバー６の可撓片６３ａの構造は簡単であるため、金型費を含めた部材の単価を安価にすることができる。

（２）二次電池セル４と仕切り部材５とは、左右方向に重なる部分が無い形状を有しており、ケース本体２に組付ける際、両部材４、５が当接したり、干渉したりすることが無い。つまり、二次電池セル４はケース本体２の収納領域Ｆ_ｃに収納するだけで、また、仕切り部材５は、ケース本体２の摺動用溝２６に挿通するだけで、それぞれ組付けることができる。従って、二次電池セル４都の組付けを容易かつ能率的に行うことができる。

（３）各二次電池セル４間に介在された、それぞれ一対の可撓片６３ａを有する押圧部６３は、すべてが、押圧用カバー６として成形により一体に形成されている。このため、ケース本体２内に配列される二次電池セル４の数が多い二次電池装置１でも、押圧用カバー６の組付け工数はほぼ同じであり、組付けの作業性を高めることができる。

（４）仕切り部材５には、横部５３と中間部５４との間、および中間部５４間に空隙部Ｓ_ｆが形成されている。また、仕切り部材５は、空隙部Ｓ_ｆの一部である空隙部Ｓ_ａ、Ｓ_ｂが二次電池セル４の側面から突出している。空隙部Ｓ_ａ、Ｓ_ｂは、それぞれ、ケース本体２に形成された冷却媒体の流入口２２または排出口２３に接続される構造である。
このため、冷却媒体は、各仕切り部材５の空隙部Ｓ_ｆ（空隙部Ｓ_ａ、Ｓ_ｂを含む）を流動し、空隙部Ｓ_ｆを流動する際、各仕切り部材５の両隣の二次電池セル４の表裏面を冷却する。
このように、二次電池セル４間に配置された空隙部Ｓ_ｆは、両隣の二次電池セル４の表裏面を冷却する構造であるので、冷却効率を大きくすることができる。

（５）ケース本体２の底部２ａに厚肉部２９を設け、厚肉部２９の上面に載置される二次電池セル４の底面とケース本体２の底部２ａの上面との間に凹部が形成される構造である。このため、二次電池セル４やケース本体２などに付着した結露水を、この凹部内に溜めることができ、結露水による短絡が生じ難い構造となっている。また、凹部を流れる冷却媒体により、結露水の乾燥を促進し、さらに、二次電池セル４の底面を冷却することができる。

（６）ケース本体２、上カバー３、押圧用カバー６、仕切り部材５を、樹脂により形成することができる。このため、二次電池装置１を安価にし、かつ、軽量とすることができる。

なお、上記一実施の形態では、押圧用カバー６の押圧部６３に可撓片６３ａを設け、仕切り部材５の押付部５５に傾斜面５５ａを設けた拡開機構として例示した。
しかし、押圧用カバー６の押圧部６３に傾斜面を設け、仕切り部材５の押付部５５に可撓片を設けた拡開機構としてもよい。
また、上記一実施の形態では、拡開機構を、二次電池セル４の上部側にのみ設けた構造として例示したが、拡開機構は、二次電池セル４の上下両側に設けてもよい。このような、一例を以下に示す。

（拡開機構の変形例１）
図１３は、拡開機構の変形例１を示す断面図である。
押圧用カバー６には、押付部（当接部）６８Ａが、モールド成形などにより一体に形成されている。押付部６８Ａの左右両側には、先細り状の傾斜面６８ａが形成されている。ケース本体２の底部２ａには、上端に押付部（当接部）６８Ｂを有する横リブ（当接部）２４Ａが、モールド成形等によりケース本体２に一体に形成されている。押付部６８Ｂの左右両側面には、先細り状の傾斜面６８ｂが形成されている。
仕切り部材５Ａには、上下両端に押圧部（当接部）５８が形成されている。上端側の押圧部５８には、左右方向で離間された一対の可撓片５８ａが形成され、下端側の押圧部５８には、左右方向で離間された一対の可撓片５８ｂが形成されている。

押圧用カバー６が下方に押し下げられると、押付部６８Ａの傾斜面６８ａが、仕切り部材５Ａの一対の可撓片５８ａに当接し、各可撓片５８ａが右方または左方に湾曲状に変形して、その各先端が右方および左方に張り出す。これと共に、押圧用カバー６の押付部６８Ａにより、仕切り部材５Ａが下方に押し下げられる。仕切り部材５Ａが下方に押し下げられると、一対の可撓片５８ｂが横リブ２４Ａの傾斜面６８ｂに当接し、各可撓片５８ｂが、右方または左方に湾曲状に変形して、その各先端が右方および左方に張り出す。これにより、可撓片５８ａ、５８ｂは、それぞれ、両隣の二次電池セル４を、各二次電池セル４の上部側および下部側において、その配列方向の一方向または一方向とは反対方向に押圧する。このため、二次電池セル４は、その両側に設けられた仕切り部材５Ａにより配列方向の両側から挟圧されて保持される。
拡開機構の変形例１によれば、二次電池セル４は、上下部両側に設けられた拡開機構により保持されるので、より強固に固定することができる。
なお、押圧用カバー６に可撓片を設け、仕切り部材５Ａに押付部を設けるようにしてもよい。同様に、ケース本体２の横リブ２４Ａに可撓片を設け、仕切り部材５Ａに押付部を設けるようにしてもよい。

（拡開機構の変形例２）
図１４は、拡開機構の変形例２を示す断面図である。
押圧用カバー６には、押付押圧部（当接部）６９がモールド成形等により一体に形成されている。押付押圧部６９の左側部には、先細り状の傾斜面６９ａを有する押付部６９ｂが形成され、右側部には可撓片６９ｃが形成されている。仕切り部材５Ｂの上端には押付押圧部（当接部）５９が形成されている。押付押圧部５９の左側部には、可撓片５９ａが形成され、右側部には先細り状の傾斜面５９ｂを有する押付部（当接部）５９ｃが形成されている。
押圧用カバー６の可撓片６９ｃは仕切り部材５Ｂの傾斜面５９ｂの中間部分に対向する位置に配置され、仕切り部材５Ｂの可撓片５９ａは、押圧用カバー６の傾斜面６９ａの中間部分に対向する位置に配置されている。

従って、押圧用カバー６が下方に押し下げられると、仕切り部材５Ｂの可撓片５９ａは、押付部６９ｂの傾斜面６９ａにより、湾曲状に変形して、その先端が左方に張り出す。また、押圧用カバー６の可撓片６９ｃは、押付部５９ｃの傾斜面５９ｂにより右方に湾曲状に変形して、その先端が右方に張り出す。
これにより、可撓片５９ａ、６９ｃは、それぞれ、両隣の二次電池セル４を、その配列方向の一方向または一方向とは反対方向に押圧する。このため、二次電池セル４は、その両側に設けられた仕切り部材５Ｂにより配列方向の両側から挟圧されて保持される。
なお、変形例２の拡開機構についても、変形例１の拡開機構と同様に、二次電池セル４の上下両側に設けてもよい。
変形例２の拡開機構においても、他の拡開機構と同様な効果を奏する。

また、上記実施形態では、押圧用カバー６は、バンドプレート１０よってケース本体２に固定されている構造として例示した。しかし、押圧用カバー６自体を、ケース本体２に固定するようにしてもよい。あるいは、上カバー３に、押圧用カバー６を押し付けるボスを形成し、上カバー３により押圧用カバー６を押し付ける構造としてもよい。また、バンドプレート１０、押圧用カバー６、上カバー３等とケース本体２との固定は、締結部材による構造ではなく、各部材に係合片を一体に形成し、ケース本体２の係合部に係合する構造としてもよい。

上記実施形態では、拡開機構を、ケース本体２の前後方向における２か所に設けた構造として例示した。しかし、拡開機構は、ケース本体２の前後方向における中央部に１か所設ける構造としてもよい。また、ケース本体２の前後方向における３か所以上に拡開機構を設けてもよい。

上記実施形態では、ケース本体２および上カバー３を、樹脂により形成するとして例示した。しかし、セラミックス等の難燃性材料により形成された部材を、ケース本体２の底部２ａに一体成形したり、または、ケース本体２の底部２ａの下面に積層したりして、耐火性を向上するようにしてもよい。

上記実施形態において、実施形態として示された拡開機構を採用し、実施形態とは異なる冷却構造を採用した二次電池装置１としてもよい。実施形態とは異なる冷却構造として、例えば、ケース本体２の前後の側部２ｂに冷却媒体を挿通するスリットを設ける構造とすることができる。あるいは、ケース本体２の底部２ａ等を、放熱フィンを有する金属材料により形成し、熱伝導により、放熱フィンを介して冷却する構造とすることができる。このような二次電池装置においても、二次電池セル４の押圧構造が簡素となり、コストを安価にすることができ、かつ、二次電池セル４の保持強度を向上することができる。また、二次電池セル４と仕切り部材５とのケース本体２への装着が容易となり、組付けの能率を向上することができる。

上記実施形態において、上記実施形態の冷却構造、すなわち、仕切り部材５に二次電池セル４の側方から突出する空隙部Ｓ_ａ、Ｓ_ｂを含む空隙部Ｓ_ｆが設ける構造を採用し、実施形態とは、異なる拡開機構を採用した二次電池装置１としてもよい。実施形態とは異なる拡開機構として、例えば、空隙部Ｓ_ｆを有する仕切り部材５の中間部５４に押圧ばね部を形成する構造とすることができる。このような二次電池装置においても、仕切り部材５の空隙部Ｓ_ｆを流動する冷却媒体は、仕切り部材５の両隣の二次電池セル４を冷却するので、冷却能力の向上を図ることができる。

１ 二次電池装置
１Ｒ 組電池
２ ケース本体
２ａ 底部
３ 上カバー
４ 二次電池セル
５、５Ａ、５Ｂ 仕切り部材
６ 押圧用カバー（押圧部材）
７ コントロール基板
９ セル間バスバ
１０ バンドプレート（固定用プレート）
２２ 流入口
２３ 排出口
２４ 横リブ
２４Ａ 横リブ（当接部）
２５ 縦リブ
２６ 摺動用溝
２７ 隆起部
２９ 厚肉部
４１ 電池蓋
４２ 電池缶
５１ 枠部
５２ 縦部
５３ 横部
５４ 中間部
５５、５８、５９ｃ 押付部（当接部）
５５ａ、５９ｂ 傾斜面
５８ａ、５８ｂ，５９ａ 可撓片
５９ 押付押圧部（当接部）
６１ 枠部
６２ 中間支持部
６３ 押圧部（当接部）
６３ａ 可撓片
６８Ａ、６８Ｂ 押付部（当接部）
６８ａ、６８ｂ、６９ａ 傾斜面
６９ 押付押圧部（当接部）
６９ｂ 押付部
６９ｃ 可撓片
Ｆｂ バスバ収納空間
Ｆｃ 収納領域
Ｆｄ 隙間
Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｆ 空隙部

Claims (11)

1. 複数の二次電池セルと、
   複数の前記二次電池セルが配列された底部を有するケースと、
   前記二次電池セル間に挿入され、第１の当接部を有する仕切り部材と、
   前記仕切り部材の前記第１の当接部に当接する第２の当接部を有する押圧部材とを備え、
   前記仕切り部材の前記第１の当接部と前記押圧部材の前記第２の当接部とは、前記仕切り部材の両側の前記二次電池セルの一方を配列方向の一方向に押圧し、他方を一方向とは反対方向に押圧する拡開機構を構成する二次電池装置。
2. 請求項１に記載の二次電池装置において、
   前記仕切り部材の前記第１の当接部と前記押圧部材の前記第２の当接部とは、一方が相互に反対方向に拡開する一対の可撓片を有し、他方が前記一対の可撓片を拡開する押付部を有する二次電池装置。
3. 請求項１に記載の二次電池装置において、
   前記ケースの前記底部には、前記二次電池セルを内部に収容するための複数のリブが形成され、
   前記仕切り部材と前記リブとは、前記仕切り部材の両側の前記二次電池セルの一方を配列方向の一方向に押圧し、他方を一方とは反対方向に押圧する別の拡開機構を構成する二次電池装置。
4. 請求項１に記載の二次電池装置において、
   前記二次電池セルは、上面、前記上面の反対側に配置された底面、および前記上面と前記底面との間に設けられた表裏面および一対の側面を有する角形二次電池セルであり、
   前記仕切り部材は、隣接する前記二次電池セルの前記表裏面の間に挿入され、枠部と、前記枠部内に設けられ、前記ケースの前記底部と平行に延在された中間部とを有し、前記枠部と前記中間部との間に、前記二次電池セルの前記底面と平行方向に連続状に設けられた空隙部を有する二次電池装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池装置において、
   複数の前記仕切り部材と、
   前記仕切り部材のそれぞれに対応して配置された複数の前記押圧部材とを備え、
   前記複数の押圧部材が一体に成形され、複数の前記二次電池セルの上方に配置されている二次電池装置。
6. 請求項５に記載の二次電池装置において、
   さらに、前記押圧部材を前記ケースに固定する固定用プレートを備える、二次電池装置。
7. 上面、前記上面の反対側に配置された底面、および前記上面と前記底面との間に設けられた表裏面および一対の側面を有する角形の二次電池セルと、
   前記二次電池セルが配列された底部を有し、冷却媒体の流入口および排出口を有するケースと、
   隣接する前記二次電池セルの前記表裏面の間に挿入され、枠部と、前記枠部内に設けられ、前記ケースの前記底部と平行方向に延在された中間部とを有し、前記枠部と前記中間部との間に、前記ケースの前記底部と平行方向に連続状に設けられた空隙部を有する仕切り部材とを備え、
   前記仕切り部材の枠部および中間部は、前記二次電池セルの前記一対の側面のそれぞれから突出され、前記枠部と前記中間部との間の空隙部は、それぞれ、前記ケースの前記冷却媒体の前記流入口または前記排出口に接続されている二次電池装置。
8. 請求項１または７に記載の二次電池装置において、
   前記ケースは、摺動用溝と、前記摺動用溝の両側において前記摺動用溝から前記ケースの内方に突出する複数の隆起部とが形成された一対の側部を有し、
   前記仕切り部材は、前記摺動用溝内を挿通可能に形成されている二次電池装置。
9. 請求項１または７に記載の二次電池装置において、
   前記ケースの前記底部には、前記各二次電池セルに対向する部分に前記ケースの内方に突出する厚肉部が形成され、前記二次電池セルの配列方向両側の前記厚肉部の側部には、冷却媒体を流動するための冷却用溝部が、前記二次電池セルの配列方向に直交して延在されている二次電池装置。
10. 請求項７に記載の二次電池装置において、
    さらに、前記二次電池セルを、その配列方向に押圧する押圧機構を備える二次電池装置。
11. 請求項１０に記載の二次電池装置において、
    前記押圧機構は、前記仕切り部材に設けられた第１の当接部と、
    前記仕切り部材に設けられた第１の当接部に当接する第２の当接部を有する押圧部材とを備え、
    前記仕切り部材の前記第１の当接部と前記押圧部材の前記第２の当接部とは、前記仕切り部材の両側の前記二次電池セルの一方を配列方向の一方向に押圧し、他方を一方向とは反対方向に押圧する拡開機構を構成する二次電池装置。
    
    

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