JP6547407B2 - 蓄電装置モジュール - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置モジュールに関する。

従来の蓄電装置モジュールとして、複数の角型電池と、当該複数の角型電池をそれぞれ保持する複数の電池ホルダとを備える電池モジュールが知られている（例えば特許文献１参照）。角型電池は、上端が開口したケース本体と、当該ケース本体の開口を覆い塞ぐ蓋部材とを有している。電池ホルダは、ケース本体の両側面と対向する１対の被覆部を有している。

特開２０１４−１７９３０６号公報

上述したような電池モジュール（蓄電装置モジュール）では、ケース本体の側面が経年劣化または過充電等によって膨張した場合、当該側面が電池ホルダの被覆部と接触する。このため、電池ホルダ（蓄電装置ホルダ）に対して角型電池（蓄電装置）を適切に位置決めすることができない。また、ケースと蓋部材とは、一般的に溶接によって互いに固定されている。このような構造では、溶接部の形状は、ある程度のバラツキを有している。仮に、溶接部が被覆部の側に突出していた場合、溶接部と被覆部とが接触することがある。この場合、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置を適切に位置決めすることができない。

本発明は、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置を適切に位置決めすることができる蓄電装置モジュールを提供することを目的とする。

本発明の蓄電装置モジュールは、蓄電装置ホルダによって保持された蓄電装置を複数配列してなる配列体と、配列体に対して蓄電装置の配列方向に拘束荷重を付加する拘束部材と、を備え、蓄電装置は、上端が開口したケースと、ケースの開口を覆い塞ぐ蓋と、ケースと蓋との間に配置され、ケースの開口縁部と蓋の縁部とを溶接した溶接部と、を有し、蓄電装置ホルダは、蓄電装置が載置される底壁部と、蓄電装置を位置決めする１対の側壁部と、を有し、側壁部におけるケースの側面と対向する位置には、第１凹部が設けられ、側壁部における溶接部と対向する位置には、第２凹部が設けられている。

この蓄電装置モジュールでは、側壁部におけるケースの側面と対向する位置には、第１凹部が設けられている。これにより、ケースの側面が経年劣化または過充電等によって膨張した場合、ケースの側面の膨張領域が第１凹部に入り込むため、当該膨張部分と側壁部との接触が避けられる。また、この蓄電装置モジュールでは、側壁部における溶接部と対向する位置には、第２凹部が設けられている。これにより、溶接部が側壁部側に突出していた場合、溶接部が第２凹部に入り込むため、溶接部と側壁部との接触が避けられる。以上により、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置を適切に位置決めすることができる。

本発明の蓄電装置モジュールでは、第１凹部は、ケースの角部を避けるように設けられていてもよい。これにより、ケースのうち膨張しにくい角部を利用して蓄電装置を位置決めすることができるので、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置をより適切に位置決めすることができる。

本発明の蓄電装置モジュールでは、底壁部におけるケースの底面と対向する位置には、第３凹部が設けられていてもよい。これにより、ケースの底面が経年劣化または過充電等によって膨張した場合、ケースの底面の膨張領域が第３凹部に入り込むため、当該膨張部分と底壁部との接触が避けられる。これにより、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置をより適切に位置決めすることができる。

本発明の蓄電装置モジュールでは、第３凹部は、ケースの下側の角部を避けるように設けられていてもよい。これにより、ケースのうち膨張しにくい下側の角部を利用して蓄電装置を位置決めすることができるので、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置をより適切に位置決めすることができる。

本発明の蓄電装置モジュールは、蓄電装置ホルダによって保持された蓄電装置を複数配列してなる配列体と、配列体に対して蓄電装置の配列方向に拘束荷重を付加する拘束部材と、を備え、蓄電装置ホルダは、蓄電装置が載置される底壁部と、蓄電装置を位置決めする１対の側壁部と、を有し、底壁部における蓄電装置の底面と対向する位置には、凹部が設けられている。

この蓄電装置モジュールでは、蓄電装置の底面が経年劣化または過充電等によって膨張した場合、蓄電装置の底面の膨張部分が凹部に入り込むため、当該膨張部分と底壁部との接触が避けられる。これにより、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置を適切に位置決めすることができる。

本発明によれば、蓄電装置ホルダに対して蓄電装置を適切に位置決めすることができる蓄電装置モジュールを提供することが可能となる。

本実施形態に係る蓄電装置モジュールとしての電池モジュールを示す概略図である。 図１に示した電池モジュールに備えられた電池及びセルホルダを示す正面図である。 図１に示した電池モジュールに備えられた電池の構成を示す断面図である。 図３におけるIV−IV線端面図である。 図２に示したセルホルダを示す斜視図である。 ケースの側面における膨張量の実験結果を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、蓄電装置モジュールの一実施形態として電池モジュール１を示す概略図である。同図に示されるように、電池モジュール（蓄電装置モジュール）１は、配列体２と、配列体２に対して拘束荷重を付加するエンドプレート（拘束部材）３，３と、配列体２とエンドプレート３との間に介在する弾性体４と、を備えて構成されている。

配列体２は、複数（ここでは７体）の電池（蓄電装置）１０と、各電池１０をそれぞれ保持する複数（ここでは７体）のセルホルダ（蓄電装置ホルダ）５と、を有している。配列体２は、セルホルダ５によって保持された電池１０を複数配列してなる。

図２に示されるように、電池１０は、上端が開口したケース１１と、ケース１１の開口を覆い塞ぐ蓋１２と、ケース１１の開口縁部と蓋１２の縁部とを溶接した溶接部１３とを有している。電池１０は、例えばリチウムイオン二次電池である。

ケース１１は、略直方体状を呈している。より具体的には、ケース１１は、互いに対向する正面１１ａ及び背面１１ｂと、互いに対向する１対の側面１１ｃ，１１ｃと、正面１１ａ、背面１１ｂ及び側面１１ｃ，１１ｃと隣り合う底面１１ｄとを有している。ケース１１の上側には、１対の第１角部（角部）１１ｅが設けられている。ケース１１の下側には、１対の第２角部（角部）１１ｆが設けられている。

蓋１２は、矩形板状を呈している。ケース１１の側面１１ｃ，１１ｃの対向方向（以下、Ｙ方向）におけるケース１１及び蓋１２の長さは、同程度である。ケース１１及び蓋１２は、例えばアルミニウム等の金属によって形成されている。蓋１２の厚みは、ケース１１の厚みに比べて厚い。このため、蓋１２は、ケース１１に比べて膨張しにくい。

溶接部１３は、ケース１１と蓋１２との間に配置されている。溶接部１３は、ケース１１の開口縁部に沿って矩形環状となるように連続的に配置されてもよいし、間欠的に配置されてもよい。溶接部１３の形状は、ある程度のバラツキを有している。すなわち、溶接部１３は、ケース１１の開口縁部のいずれかの位置では、ケース１１及び蓋１２よりも外側に突出し、ケース１１の開口縁部の他の位置では、ケース１１及び蓋１２よりも内側に凹んでいる場合がある。本実施形態では、説明の便宜上、溶接部１３は、ケース１１及び蓋１２よりも外側に突出した状態としている。

電池１０は、図３及び図４に示されるように、ケース１１内に収容された電極組立体１６を備えている。電極組立体１６は、正極１７と、負極１８と、正極１７と負極１８との間に配置された袋状のセパレータ１９とによって構成されている。電極組立体１６は、セパレータ１９内に正極１７が収容された状態で、正極１７と負極１８とがセパレータ１９を介して電池１０の配列方向（以下、Ｘ方向）に沿って交互に積層されている。ケース１１の内部には、例えば有機溶媒系または非水系の電解液が注入されている。蓋１２の頂面１２ａには、正極端子１４と負極端子１５とが互いに離間して配置されている。正極端子１４は、絶縁部材１４ａを介して蓋１２の頂面１２ａに固定され、負極端子１５は、絶縁部材１５ａを介して蓋１２の頂面１２ａに固定されている。

正極１７は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１７ａと、金属箔１７ａの両面に形成された正極活物質層１７ｂとを有している。正極活物質層１７ｂは、正極活物質とバインダとを含んで形成されている。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。また、正極１７の上縁部には、正極端子１４の位置に対応してタブ１７ｃが形成されている。タブ１７ｃは、正極１７の上縁部から上方に延び、導電部材１７ｄを介して正極端子１４に接続されている。

一方、負極１８は、例えば銅箔からなる金属箔１８ａと、金属箔１８ａの両面に形成された負極活物質層１８ｂとを有している。負極活物質層１８ｂは、負極活物質とバインダ（結着剤）とを含んで形成されている。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。また、負極１８の上縁部には、負極端子１５の位置に対応してタブ１８ｃが形成されている。タブ１８ｃは、負極１８の上縁部から上方に延び、導電部材１８ｄを介して負極端子１５に接続されている。

セパレータ１９は、例えば袋状に形成され、内部に正極１７のみを収容している。セパレータ１９の形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。なお、セパレータは、袋状に限られず、シート状のものを用いてもよい。

セルホルダ５は、ケース１１及び蓋１２の周囲に配置されている。セルホルダ５は、例えばポリプロピレンといった樹脂材料によって一体成型されている。セルホルダ５の構成については、後述する。

図１に示されるように、エンドプレート３は、配列体２に対してＸ方向に拘束荷重を付加する。エンドプレート３は、例えば金属製の板状部材である。一方のエンドプレート３は、Ｘ方向における配列体２の一端側に配置され、他方のエンドプレート３は、Ｘ方向における配列体２の他端側に弾性体４を介して配置されている。エンドプレート３，３の外縁部分には、複数のボルト６が挿通される。各ボルト６の先端にエンドプレート３の外側からナット７が螺合されることで、電池１０及び弾性体４がエンドプレート３，３により挟持されてユニット化されると共に、エンドプレート３，３により拘束荷重が付加される。

弾性体４は、電池１０に膨張が生じた場合等に、拘束荷重による電池１０及びエンドプレート３の破損を防止する目的で用いられる部材である。弾性体４は、例えばウレタン製のゴムスポンジによって矩形の板状に形成され、Ｘ方向の一端側の電池１０とエンドプレート３との間に配置されている。弾性体４の厚さは、エンドプレート３の厚さと同等以上となっている。弾性体４の形成材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、シリコンゴム等が挙げられる。

続いて、セルホルダ５について詳細に説明する。

セルホルダ５は、図２及び図５に示されるように、背壁部２０と、頂壁部３０と、１対の側壁部４０，４０と、底壁部５０と、を備えている。

背壁部２０は、電池１０の背面１１ｂと対向する位置に設けられている。背壁部２０は、例えば矩形板状を呈している。

頂壁部３０は、蓋１２の頂面１２ａと対向する位置に設けられている。頂壁部３０は、背壁部２０の上部に接続されている。頂壁部３０は、１対の端子収容部３１，３１と、１対の柱部３２，３２とを有している。端子収容部３１，３１には、電池１０の正極端子１４及び負極端子１５がそれぞれ位置する。柱部３２には、上述したボルト６が挿通される貫通孔３２ａが設けられている。

側壁部４０，４０は、ケース１１の側面１１ｃ，１１ｃのそれぞれと対向する位置に設けられている。側壁部４０，４０は、背壁部２０の両側部にそれぞれ接続されている。側壁部４０，４０は、Ｙ方向における電池１０の位置を決める。

より具体的には、側壁部４０，４０は、１対の第１凹部４１，４１と、１対の第２凹部４２，４２と、１対の第１凸部４３，４３と、１対の第２凸部４４，４４とを有している。第１凹部４１は、第１凸部４３と第２凸部４４との間に配置されている。第１凸部４３は、第１凹部４１と第２凹部４２との間に配置されている。

第１凹部４１は、電池１０の膨張時にケース１１を逃がすために設けられている。図２に示されるように、第１凹部４１は、側壁部４０におけるケース１１の側面１１ｃと対向する位置に設けられている。より具体的には、第１凹部４１は、ケース１１の第１角部１１ｅ及び第２角部１１ｆを避けるように設けられている。言い換えると、第１凹部４１は、第１角部１１ｅ及び第２角部１１ｆを除いたケース１１の側面１１ｃの全領域に対向している。第１凹部４１は、タブ１７ｃ,１８ｃ（図３参照）よりも下方に位置している。

第１凹部４１は、Ｙ方向において、ケース１１の側面１１ｃから離れる側に凹んでいる。第１凹部４１は、Ｘ方向における側壁部４０の一端から他端まで形成されている。したがって、Ｘ方向からみたときに（図２の紙面貫通方向からみたときに）、第１凹部４１の内壁面とケース１１の側面１１ｃとの間には、Ｘ方向に沿った第１空間Ｓ１が画成される。第１空間Ｓ１を画成する第１凹部４１の縁形状は、例えば略台形状となっている。第１凹部４１の深さ（Ｙ方向の長さ）は、電池１０の膨張量を考慮した深さとなっている。すなわち、第１凹部４１の深さは、ケース１１の側面１１ｃのうちの最も膨張する領域（例えば側面１１ｃの中央領域）のＹ方向の膨張量に対応した深さとなっている。第１凹部４１の深さは、例えば０．５〜３．０ｍｍ（好ましくは１．０〜２．０ｍｍ）程度である。

第２凹部４２は、電池１０の溶接部１３を逃がすために設けられている。第２凹部４２は、側壁部４０における溶接部１３と対向する位置に設けられている。すなわち、第２凹部４２は、蓋１２とケース１１の第１角部１１ｅとにまたがって設けられている。第２凹部４２は、Ｙ方向において、ケース１１の側面１１ｃから離れる側に凹んでいる。第２凹部４２は、Ｘ方向における側壁部４０の一端から他端まで形成されている。したがって、Ｘ方向からみたときに（図２の紙面貫通方向からみたときに）、第２凹部４２の内壁面とケース１１の側面１１ｃとの間には、Ｘ方向に沿った第２空間Ｓ２が画成される。第２空間Ｓ２を画成する第２凹部４２の縁形状は、例えば略台形状となっている。第２凹部４２の深さ（Ｙ方向の長さ）は、溶接部１３の溶接バラツキを考慮した深さとなっている。すなわち、第２凹部４２の深さは、許容される溶接部１３の溶接バラツキのうち、ケース１１及び蓋１２の外側への最大突出量に対応した深さとなっている。第２凹部４２の深さは、例えば０．５〜２．０ｍｍ程度である。

第１凸部４３は、側壁部４０におけるケース１１の第１角部１１ｅと対向する位置に設けられている。第１凸部４３は、Ｙ方向において、ケース１１の側面１１ｃに近づく側に突出している。第１凸部４３の先端面４３ａは、ケース１１の第１角部１１ｅに接触している。先端面４３ａは、Ｘ方向における側壁部４０の一端から他端に延びている。１対の第１凸部４３，４３の先端面４３ａ，４３ａ間の距離は、Ｙ方向におけるケース１１の長さと略同一である。

第２凸部４４は、側壁部４０におけるケース１１の第２角部１１ｆと対向する位置に設けられている。第２凸部４４は、Ｙ方向において、ケース１１の側面１１ｃに近づく側に突出している。第２凸部４４の先端面４４ａは、ケース１１の第２角部１１ｆに接触している。先端面４４ａは、Ｘ方向における側壁部４０の一端から他端に延びている。１対の第２凸部４４，４４の先端面４４ａ，４４ａ間の距離は、Ｙ方向におけるケース１１の長さと同程度である。

このように、第１凸部４３及び第２凸部４４の先端面４３ａ，４４ａが、電池１０を挟みこむことで、Ｙ方向において電池１０が位置決めされる。また、Ｘ方向と平行な軸回りにおける電池１０の回転も規制される。

底壁部５０は、ケース１１の底面１１ｄと対向する位置に配置されている。底壁部５０には、電池１０が載置されている。底壁部５０は、第３凹部（凹部）５１と、１対の第３凸部５２，５２とを有している。第３凹部５１は、第３凸部５２，５２間に配置されている。

第３凹部５１は、電池１０の膨張時にケース１１を逃がすために設けられている。第３凹部５１は、底壁部５０におけるケース１１の底面１１ｄと対向する位置に設けられている。より具体的には、第３凹部５１は、ケース１１の第２角部１１ｆ，１１ｆを避けるように設けられている。言い換えると、第３凹部５１は、ケース１１の第２角部１１ｆ，１１ｆを除いたケース１１の底面１１ｄの全領域に対向している。

第３凹部５１は、蓋１２とケース１１との対向方向（以下、Ｚ方向）において、ケース１１の底面１１ｄから離れる側に凹んでいる。第３凹部５１は、Ｘ方向における底壁部５０の一端から他端まで形成されている。したがって、Ｘ方向からみたときに（図２の紙面貫通方向からみたときに）、第３凹部５１とケース１１の底面１１ｄとの間には、Ｘ方向に沿った第３空間Ｓ３が画成される。第３空間Ｓ３を画成する第３凹部５１の縁形状は、例えば略台形状となっている。第３凹部５１の深さ（Ｚ方向の長さ）は、電池１０の膨張量を考慮した深さとなっている。すなわち、第３凹部５１の深さは、ケース１１の底面１１ｄのうちの最も膨張する領域（例えば底面１１ｄの中央領域）のＺ方向の膨張量に対応した深さとなっている。第３凹部５１の深さは、例えば０．５〜４．０ｍｍ（好ましくは１．０〜３．０ｍｍ）程度である。

第３凸部５２，５２は、底壁部５０におけるケース１１の第２角部１１ｆ，１１ｆと対向する位置に設けられている。第３凸部５２は、Ｚ方向において、ケース１１の底面１１ｄに近づく側に突出している。第３凸部５２の先端面５２ａは、ケース１１の第２角部１１ｆに接触している。先端面５２ａは、Ｘ方向における底壁部５０の一端から他端に延びている。第３凸部５２，５２の先端面５２ａ，５２ａには、電池１０（ケース１１）が載置されている。すなわち、第３凸部５２，５２の先端面５２ａ，５２ａは、Ｚ方向において、電池１０を位置決めする。

底壁部５０は、１対の脚部５３，５３を更に有している。脚部５３，５３は、第３凸部５２，５２に対してケース１１の反対側に設けられている。脚部５３，５３には、上述したボルト６が挿通される貫通孔５３ａが設けられている。

以上説明したように、電池モジュール１では、セルホルダ５の側壁部４０における電池１０のケース１１の側面１１ｃと対向する位置に第１凹部４１が設けられている。これにより、ケース１１の側面１１ｃが経年劣化または過充電等によって膨張した場合、ケース１１の側面１１ｃの膨張領域が第１凹部４１によって画成される第１空間Ｓ１に入り込むため、当該膨張部分と側壁部４０との接触が避けられる。また、電池モジュール１では、セルホルダ５の側壁部４０における電池１０の溶接部１３と対向する位置に第２凹部４２が設けられている。これにより、溶接部１３が側壁部４０側に突出していた場合、溶接部１３が第２凹部４２によって画成される第２空間Ｓ２に入り込むため、溶接部１３と側壁部４０との接触が避けられる。以上により、セルホルダ５に対して電池１０を適切に位置決めすることができる。

また、第１凹部４１は、ケース１１の第１角部１１ｅ及び第２角部１１ｆを避けるように設けられている。これにより、ケース１１のうち膨張しにくい第１角部１１ｅ及び第２角部１１ｆを利用して電池１０を位置決めすることができるので、セルホルダ５に対して電池１０をより適切に位置決めすることができる。

また、底壁部５０におけるケース１１の底面１１ｄと対向する位置には、第３凹部５１が設けられている。これにより、ケース１１の底面１１ｄが経年劣化または過充電等によって膨張した場合、ケース１１の底面１１ｄの膨張領域が第３凹部５１によって画成される第３空間Ｓ３に入り込むため、当該膨張部分と底壁部５０との接触が避けられる。これにより、セルホルダ５に対して電池１０をより適切に位置決めすることができる。

また、第３凹部５１は、ケース１１の第２角部１１ｆを避けるように設けられている。これにより、ケース１１のうち膨張しにくい第２角部１１ｆを利用して電池１０を位置決めすることができるので、セルホルダ５に対して電池１０をより適切に位置決めすることができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、第１凹部４１の深さは、０．５〜３．０ｍｍ（好ましくは１．０〜２．０ｍｍ）程度とし、第３凹部５１の深さは、０．５〜４．０ｍｍ（好ましくは１．０〜３．０ｍｍ）程度としたが、これらの数値は、ケース１１の膨張量に応じて適宜変更されるものとする。例えば、ケース１１の膨張量は、正極１７及び負極１８の材料、ケース１１のサイズ等によって決定される。なお、ケース１１のサイズ（幅方向、高さ方向、厚み方向の寸法）を大型化すると、ケース１１の膨張量も大きくなるので、第１凹部４１及び第３凹部５１の深さも深くなる。

また、負極活物質層は、必要に応じて導電助剤を含んでもよい。また、負極活物質としては、Ｓｉ、Ｓｉ化合物、Ｓｎ及びＳｎ化合物の群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。Ｓｉ化合物としては、例えば、ＳｉＢ_４、ＳｉＢ_６、Ｍｇ_２Ｓｉ、Ｍｇ_２Ｓｎ、Ｎｉ_２Ｓｉ、ＴｉＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＣｏＳｉ_２、ＮｉＳｉ_２、ＣａＳｉ_２、ＣｒＳｉ_２、Ｃｕ_５Ｓｉ、ＦｅＳｉ_２、ＭｎＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、ＶＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＺｎＳｉ_２、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ、ＳｎＳｉＯ_３、ＬｉＳｉＯ、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）を使用することができる。特にＳｉ化合物は、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）であることが好ましい。このようなシリコン系の負極活性物質を含む電池においては、一般的に充電に伴うケースの膨張が大きい。したがって、セルホルダへのケースの接触を避けるために、本発明の蓄電装置モジュールの構成を適用することが特に効果的といえる。

上記実施形態では、エンドプレート３，３同士をボルト６及びナット７で締結して配列体２及び弾性体４に拘束荷重を付加しているが、エンドプレート３，３同士を拘束バンド（金属プレート等）で連結し、拘束バンドの両端部をエンドプレート３，３にそれぞれボルト等で締結して配列体２及び弾性体４に拘束荷重を付加してもよい。

また、上記実施形態では、蓄電装置がリチウムイオン二次電池等の二次電池であるが、本発明は、特にそのような二次電池には限られず、例えば電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等の蓄電装置を備えた蓄電装置モジュールにも適用可能である。

［実験例］
電池モジュール１に対応した実験装置を用いて、電池のケースを膨張させる実験を行った。図６には実験結果が示されている。図６の横軸は、ケースの側面におけるケースの底面からの距離を示し、底面を０ｍｍとしている。ケースの側面の全長は、約１２０ｍｍである。図６の縦軸は、側方に向かうケースの膨張量を示している。

図６の「初期特後」のデータは、電池にエージングを行った後（出荷時の状態）のケースの膨張量を示している。「７５℃ｃｃサイクル後」のデータは、温度７５℃の環境下において、電池の劣化膨張を促進させるヒートサイクル試験後のケースの膨張量を示している。なお、試験時の設定温度が高いほど、電池の劣化膨張は促進する。また、「正極端子側」のデータは、正極端子側の側面の膨張量を示し、「負極端子側」のデータは、負極端子側の側面の膨張量を示している。

実験条件は、以下である。
正極：密度３．１３ｇ／ｃｍ^３、厚み１３４．４μｍ（金属箔の厚み１５μｍを含む）
正極活性物質：Ｌｉ_１．１Ｎｉ_０．５Ｃｏ_０．２Ｍｎ_０．３Ｚｎ_０．０５、粒径（メジアン径（Ｄ５０））：５．７μｍ、比表面積（ＢＥＴ法による）：０．５０ｍ^２／ｇ
負極：密度１．４０ｇ／ｃｍ^３、厚み：１６６．７μｍ（金属箔の厚み１０μｍを含む）
負極活性物質：天然黒鉛系、粒径（メジアン径（Ｄ５０））：２０μｍ、比表面積（ＢＥＴ法による）：３．７ｍ^２／ｇ
電解液：ＬｉＰＦ６を１．０ＭＯＬ／Ｌ、ｖｏｌ％の比でＥＣ／ＥＭＣ／ＤＭＣ＝３０／３０／４０

図６に示されるように、「初期特後」のケースの膨張量は、ケースの側面の位置に依らず、０ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲に収まった。その一方で、「７５℃ｃｃサイクル後」のケースの膨張量は、ケースの底面からの距離が６０〜１００ｍｍ（特に８０ｍｍ近傍で）の位置で最大値１．６ｍｍ〜１．８ｍｍとなる凸状の二次曲線となった。なお、ケースの底面からの距離が１００ｍｍ以上の領域は、タブ及び導電部材と対向するため、ケースの膨張量が他の位置よりも少なかった。

以上の実験結果から、セルホルダ５の側壁部４０に第１凹部４１及び第２凹部４２を設けることが効果的であることが明らかである。

１…電池モジュール（蓄電装置モジュール）、２…配列体、３…エンドプレート（拘束部材）、５…セルホルダ（蓄電装置ホルダ）、１０…電池（蓄電装置）、１１…ケース、１１ｃ…側面、１１ｄ…底面、１１ｅ…第１角部（角部）、１１ｆ…第２角部（角部）、１２…蓋、１３…溶接部、４０…側壁部、４１…第１凹部、４２…第２凹部、５０…底壁部、５１…第３凹部。

Claims (5)

1. 蓄電装置ホルダによって保持された蓄電装置を複数配列してなる配列体と、
   前記配列体に対して前記蓄電装置の配列方向に拘束荷重を付加する拘束部材と、を備え、
   前記蓄電装置は、上端が開口したケースと、前記ケースの開口を覆い塞ぐ蓋と、前記ケースと前記蓋との間に配置され、前記ケースの開口縁部と前記蓋の縁部とを溶接した溶接部と、を有し、
   前記蓄電装置ホルダは、前記蓄電装置が載置される底壁部と、前記蓄電装置を位置決めする１対の側壁部と、を有し、
   前記側壁部における前記ケースの側面と対向する位置には、第１凹部が設けられ、
   前記側壁部における前記溶接部と対向する位置には、第２凹部が設けられている、蓄電装置モジュール。
2. 前記第１凹部は、前記ケースの角部を避けるように設けられている、請求項１記載の蓄電装置モジュール。
3. 前記底壁部における前記ケースの底面と対向する位置には、第３凹部が設けられている、請求項１又は２記載の蓄電装置モジュール。
4. 前記第３凹部は、前記ケースの下側の角部を避けるように設けられている、請求項３記載の蓄電装置モジュール。
5. 蓄電装置ホルダによって保持された蓄電装置を複数配列してなる配列体と、
   前記配列体に対して前記蓄電装置の配列方向に拘束荷重を付加する拘束部材と、を備え、
   前記蓄電装置ホルダは、前記蓄電装置が載置される底壁部と、前記蓄電装置を位置決めする１対の側壁部と、を有し、
   前記底壁部における前記蓄電装置の底面と対向する位置において前記配列体に拘束荷重を付加するように前記拘束部材を締結または連結する１対の部材の間には、凹部が設けられている、蓄電装置モジュール。

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