JP6728586B2 - 電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、電池モジュールに関する。

電池モジュールとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１の電池モジュールは、電池セルが複数配列されてなる配列体と、配列体を両側から挟んで配列体に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、を備えている。この電池モジュールでは、配列体とエンドプレートとの間に弾性部材を配置することで、配列体にかかる拘束荷重のばらつきを小さくしている。

特開２００９−８１０５６号公報

上記特許文献１の電池モジュールでは、組付け作業時等に、弾性部材の位置が配列体に対して配列方向と直交する方向にずれるおそれがあった。この場合、配列体に拘束荷重を均等にかけることができなくなる。また、このような電池モジュールでは、劣化や過充電等により電池セルが配列方向に膨張する可能性があることから、電池セルの膨張を許容できる構成とすることが求められている。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、弾性部材を配列体に対して位置決めできると共に、電池セルの膨張を好適に許容できる電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一側面の電池モジュールは、電池セルが複数配列されてなる配列体と、配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、配列体と弾性部材とを挟み、配列体及び弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、配列体と弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、ミドルプレートにおいて、弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって弾性部材が位置決めされ、ミドルプレートとエンドプレートとの間には、電池セルの膨張によって弾性部材が圧縮変形したときに弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されている。

この電池モジュールでは、ミドルプレートに設けられた突起により、弾性部材をミドルプレートに対して位置決めできる。これにより、ミドルプレートを配列体に対して位置決めすることで、弾性部材を配列体に対して位置決めすることが可能となる。

また、電池セルが膨張した場合、電池セルの膨張によって配列体が弾性部材側へ拡がり、ミドルプレートを押圧して弾性部材側へ変位させる。これにより、ミドルプレートとエンドプレートとの間の間隔が狭くなり、弾性部材が圧縮変形する。ここで、この電池モジュールでは、ミドルプレートとエンドプレートとの間に、弾性部材が圧縮変形したときに弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されている。この空間は、弾性部材が圧縮変形して側方へ膨らむように変形したときに、膨出部分の逃げ代となる。仮にこのような逃げ代がない場合、膨らむように変形できないことから、弾性部材の圧縮変形が抑制される。これに対し、この電池モジュールによれば、電池セルが膨張したときに弾性部材が膨らむように変形することができる。この結果、電池セルの膨張を好適に許容することが可能となる。

一実施形態の電池モジュールでは、弾性部材において、ミドルプレートとの対向面には、突起が嵌め込まれる凹部が設けられていてもよい。この場合、ミドルプレートと弾性部材との対向面で突起と弾性部材とを係合するので、弾性部材の側方に膨出部分の逃げ代となる空間を形成し易くなる。

一実施形態の電池モジュールでは、突起と凹部の対が、少なくとも２対設けられていてもよい。この場合、弾性部材とミドルプレートとを少なくとも２箇所で係合することから、弾性部材とミドルプレートとの相対的な回転を規制でき、弾性部材をミドルプレートに対して確実に位置決めできる。

一実施形態の電池モジュールでは、突起は、弾性部材の側面の少なくとも一部を囲うように設けられた壁部を有していてもよい。この場合、ミドルプレートと弾性部材とを組み付ける際に、壁部で囲まれた領域に弾性部材を配置するように組み付ければよいので、組み付けが容易となる。

一実施形態の電池モジュールでは、突起は、弾性部材の側面に係合する爪部を有していてもよい。この場合、爪部が側面に食い込むように係合することで、弾性部材とミドルプレートとを組み付けることができる。このため、組付け作業時等に弾性部材とミドルプレートとの係合が外れ難く、作業性を向上できる。また、弾性部材に凹部等を形成する必要がなく、弾性部材を従来品と同様に製造できることから、低コスト化を図ることができる。

また、一実施形態の電池モジュールでは、弾性部材の配列方向から見た平面形状は、矩形状をなしており、突起は、弾性部材において対角に位置する一対の角部が嵌め込まれる壁部を有してもよい。この場合、弾性部材の角部を壁部に嵌め込むことで弾性部材をミドルプレートに対して組み付けることから、組み付けが容易であり、組付け作業性を向上できる。また、弾性部材に凹部等を形成する必要がなく、弾性部材を従来品と同様に製造できるので、低コスト化を図ることができる。また、弾性部材とミドルプレートとの相対的な回転を規制できるので、弾性部材をミドルプレートに対して確実に位置決めできる。

また、一実施形態の電池モジュールは、一対のエンドプレートを連結する連結部材を更に備え、ミドルプレートには、連結部材が挿通される貫通孔が設けられていてもよい。この場合、貫通孔に連結部材を挿通することで、ミドルプレートを配列体に対して位置決めできる。上述したように、この電池モジュールでは、弾性部材を突起によりミドルプレートに対して位置決めできる。したがって、この電池モジュールによれば、弾性部材をミドルプレートに対して位置決めでき、ひいては弾性部材を配列体に対して位置決めすることが可能となる。

また、一実施形態の電池モジュールでは、ミドルプレートと弾性部材とが接着部材によって互いに接着されていてもよい。この場合、接着部材によりミドルプレートと弾性部材とが互いに固定されることから、組付け作業時等にミドルプレートと弾性部材との位置ずれが一層起こり難くなり、作業性を向上できる。また、組み付け後においてもミドルプレートと弾性部材との位置ずれが起こり難くなり、ミドルプレートと弾性部材とを確実に位置決めすることができる。

本発明によれば、弾性部材を配列体に対して位置決めできると共に、電池セルの膨張を好適に許容できる電池モジュールを提供できる。

第１の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における概略断面図である。 第１の実施形態における第２の突起及びその近傍を示す概略断面図である。 第１の変形例を示す概略断面図である。 第２の変形例を示す概略断面図である。 第２の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図である。 第２の実施形態における壁部及びその近傍を示す概略断面図である。 第３の変形例を示す概略断面図である。 第３の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図である。 第４の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図であり、図２は、図１の要部拡大図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における概略断面図であり、図４は、第１の実施形態における第２の突起及びその近傍を示す概略断面図である。図１に示す電池モジュール１は、例えば、複数の電池モジュール１が筐体内に収容されて電池パックとされた状態で用いられる。

図１に示すように、電池モジュール１は、電池セル１１が複数配列されてなる配列体１５と、配列体１５の配列方向Ｄ（図１の左右方向）の一方側（図１の右側）に配置された弾性部材２１と、配列体１５及び弾性部材２１に対して配列方向Ｄの両側に配置された一対のエンドプレート３１と、一対のエンドプレート３１同士を連結するボルト４１と、配列体１５と弾性部材２１との間に配置されたミドルプレート５１と、を備えている。

電池セル１１は、矩形箱状のケース１２内に電極組立体を収容してなる電池であり、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル１１は、この例では、６つ配列されている。電池セル１１は、図示しないセルホルダに保持された状態で配列されている。隣り合う電池セル１１同士は、伝熱プレート１７を介して密着している。隣り合う電池セル１１の電極端子１３は、図示しないバスバー部材によって互いに電気的に接続されており、これにより隣り合う電池セル１１が電気的に直列に接続されている。これら電池セル１１、セルホルダ、伝熱プレート１７、及びバスバー部材によって配列体１５が構成されている。

弾性部材２１は、例えばウレタン製のゴムスポンジにより平板状に形成されている。弾性部材３の材料の他の例としては、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、シリコンゴム等などが挙げられる。弾性部材２１は、ミドルプレート５１とエンドプレート３１との間に配置されている。図３に示すように、弾性部材２１の配列方向Ｄから見た平面形状は、例えば長方形状（矩形状）をなしており、ミドルプレート５１の外形よりも小さくなっている。本実施形態の弾性部材２１では、ミドルプレート５１との対向面２３には、後述するミドルプレート５１の第１の突起６３が嵌め込まれる凹部２５が設けられている。この例では、凹部２５は、対向面２３の中心部に設けられており、配列方向Ｄに延びる四角柱状の空間を形成している。

エンドプレート３１は、例えば金属により平板状に形成されている。一対のエンドプレート３１は、配列体１５と弾性部材２１とを配列方向Ｄの両側から挟んでおり、配列体１５及び弾性部材２１に拘束荷重を付加している。一対のエンドプレート３１は、配列方向Ｄに延在する複数の（この例では、４本）ボルト４１（連結部材）によって固定されている。一対のエンドプレート３１には、ボルト４１を挿通するための複数の貫通孔が設けられている。複数のボルト４１のそれぞれは、一対のエンドプレート３１の貫通孔に順次挿通され、一方のエンドプレート３１の外側でナット４３により締結されている。この締結によって配列体１５及び弾性部材２１に拘束荷重が付加されている。また、ボルト４１は、後述するミドルプレート５１の貫通孔５３のそれぞれにも挿通されており、これにより、ミドルプレート５１の配列方向Ｄと直交する方向への移動が規制されている。

ミドルプレート５１は、例えば樹脂により平板状に形成されている。ミドルプレート５１は、配列体１５と弾性部材２１との間に介在している。これにより、弾性部材２１から配列体１５にかかる荷重のばらつきが抑制されている。本実施形態では、ミドルプレート５１の配列方向Ｄから見た平面形状は、例えば図３に示すように長方形状をなしており、エンドプレート３１と同形状となっている。

ミドルプレート５１には、この例では、ボルト４１の挿通用の貫通孔５３が４つ設けられている。４つの貫通孔５３は、図３に示すように、左右対称に配置されている。より具体的には、貫通孔５３は、弾性部材２１との接触面となる領域よりも外側に設けられ、図３中の上側及び下側のそれぞれに２つずつ配置されている。下側の２つの貫通孔５３は、ミドルプレート５１の左右の角部のそれぞれに配置されている。上側の２つの貫通孔５３は、下側の２つの貫通孔５３の左右の間隔よりも狭い間隔を空けて左右に配置されている。ミドルプレート５１は、貫通孔５３にボルト４１が挿通されることで配列体１５に対して位置決めされている。また、ミドルプレート５１は、ボルト４１に対して配列方向Ｄにスライド移動可能となっており、後述するように電池セル１１が膨張したときには、配列体１５の弾性部材２１側への拡がりに伴って弾性部材２１側へスライド移動する。

ミドルプレート５１の弾性部材２１との対向面５５には、当該対向面５５から突出して配列方向Ｄに延びる突起６１が設けられている。突起６１は、この例では、上述した凹部２５と係合する第１の突起６３と、弾性部材２１の側面２６に係合する２つの第２の突起６５と、を有している。本実施形態では、第１の突起６３及び第２の突起６５が弾性部材２１と係合することによって、弾性部材２１がミドルプレート５１に対して位置決めされて組み付けられている。

第１の突起６３は、凹部２５に対応する位置に形成されている。すなわち、第１の突起６３と凹部２５とは、配列方向Ｄから見て重なるように設けられている。また、第１の突起６３及び凹部２５は、配列方向Ｄから見て弾性部材２１と電池セル１１とが重なる領域内に設けられている。第１の突起６３は、例えば四角柱状に形成されており、凹部２５に嵌め込まれる。図２に示すように、第１の突起６３の配列方向Ｄの突出長さは、凹部２５の配列方向Ｄの深さよりも小さくなっており、第１の突起６３の先端面と凹部２５の底面との間には隙間Ａが形成されている。

第２の突起６５は、図３に示すように、弾性部材２１の短辺側の一対の側面２６のそれぞれに係合するように一対設けられている。一対の第２の突起６５は、図３の左右方向において対称に配置されており、側面２６に対して図３の上下方向の中央で係合している。また、第１の突起６３及び第２の突起６５は、図３の左右方向に一列に並んで配置されている。図４に示すように、第２の突起６５は、配列方向Ｄに延びる延在部６７と、延在部６７の先端部から弾性部材２１側へ突出する爪部６９と、を有している。第２の突起６５は、延在部６７が側面２６に沿って延在すると共に、爪部６９が側面２６に食い込むことで、弾性部材２１の側面２６に係合している。

次に、電池モジュール１の組み立てについて説明する。まず、ミドルプレート５１に設けられた突起６１（第１の突起６３及び第２の突起６５）により、弾性部材２１をミドルプレート５１に対して位置決めして組み付ける。具体的には、第１の突起６３を凹部２５に嵌め込むと共に、第２の突起６５の爪部６９を側面２６に食い込むように係合させることにより、弾性部材２１をミドルプレート５１に対して組み付ける。

そして、この弾性部材２１が組み付けられたミドルプレート５１、配列体１５、及び一対のエンドプレート３１を配列方向Ｄに配列すると共に、これらをボルト４１によって固定する。具体的には、ボルト４１を、ミドルプレート５１の貫通孔５３、セルホルダに設けられた貫通孔、及びエンドプレート３１の貫通孔に挿通し、一方のエンドプレート３１の外側でナット４３によって締結する。これにより、配列体１５とミドルプレート５１とが位置決めされると共に、配列体１５及び弾性部材２１に拘束荷重が付加される。

このように、電池モジュール１では、ミドルプレート５１に設けられた突起６１（第１の突起６３及び第２の突起６５）により、弾性部材２１をミドルプレート５１に対して位置決めできる。ミドルプレート５１は、この例では、エンドプレート３１同士を連結するボルト４１が挿通されることで、配列体１５に対して位置決めされている。したがって、電池モジュール１によれば、弾性部材２１をミドルプレート５１に対して位置決めでき、ひいては弾性部材２１を配列体１５に対して位置決めすることが可能となっている。

また、上述したように、電池モジュール１では、第１の突起６３が凹部２５に嵌め込まれることにより、弾性部材２１がミドルプレート５１に対して組み付けられる。これにより、ミドルプレート５１と弾性部材２１との対向面で突起６１と弾性部材２１とを係合するので、弾性部材２１の側方に弾性部材２１の膨出部分２８の逃げ代となる空間８０を形成し易くなっている。

また、上述したように、電池モジュール１では、第２の突起６５の爪部６９が側面２６に食い込むように係合することで、弾性部材２１とミドルプレート５１とを組み付けることができる。このため、組付け作業時等に弾性部材２１とミドルプレート５１との係合が外れ難く、作業性を向上できる。

続いて、電池セル１１が配列方向Ｄに膨張した場合について説明する。なお、電池セル１１が膨張した場合とは、複数の電池セル１１のうちのいずれか１つが膨張した場合、及び２つ以上又は全ての電池セル１１が同時に膨張した場合を含んでいる。

電池セル１１が膨張した場合、電池セル１１の膨張によって配列体１５が弾性部材２１側へ拡がり、図２に示すように、ミドルプレート５１を押圧して弾性部材２１側へ変位させる。図２では、変位後のミドルプレート５１を二点鎖線で例示している。弾性部材２１側へミドルプレート５１が変位すると、ミドルプレート５１とエンドプレート３１との間の間隔が当該変位分だけ狭くなる。これにより、弾性部材２１が当該変位分だけ圧縮変形する。

ここで、電池モジュール１では、ミドルプレート５１とエンドプレート３１との間に、電池セル１１の膨張によって弾性部材２１が圧縮変形したときに弾性部材２１の膨出部分２８が入り込む空間８０が形成されている。この空間８０は、図２に示すように、弾性部材２１が圧縮変形して側方へ膨らむように変形したときに、膨出部分２８の逃げ代となる。図２では、空間８０に入り込んだ膨出部分２８を二点鎖線で示している。このように、電池モジュール１では、電池セル１１が膨張したときに弾性部材２１が膨らむように変形することができる。この結果、電池セル１１の膨張を好適に許容することが可能となっている。

また、図４に示すように、第２の突起６５と側面２６との係合箇所においても、ミドルプレート５１とエンドプレート３１との間に、電池セル１１の膨張によって弾性部材２１が圧縮変形したときに膨出部分２８が入り込む空間８０が形成されている。弾性部材２１が圧縮変形したときには、膨出部分２８の膨出に合わせて第２の突起６５の延在部６７が倒れるように変形する。これにより、膨出部分２８が空間８０に入り込むことができる。図４では、倒れるように変形した第２の突起６５を二点鎖線で示している。このように、電池モジュール１では、側面２６と第２の突起６５との係合箇所においても、電池セル１１の膨張を好適に許容することが可能となっている。

また、上述したように、第１の突起６３の先端面と凹部２５の底面との間には、隙間Ａが形成されている。隙間Ａが形成されていない場合、電池セル１１が膨張すると、第１の突起６３によって弾性部材２１の一部が押圧されて圧縮変形する。この部分は他の部分よりも配列方向Ｄの厚さが小さいことから、他の部分よりも先に圧縮量の限界値に達し、これにより弾性部材２１全体の圧縮変形が抑制されるおそれがある。これに対し、電池モジュール１では、弾性部材２１が圧縮変形したときに、隙間Ａの分だけ第１の突起６３の先端面と凹部２５の底面とが当接し難くなっている。このため、電池セル１１の膨張を好適に許容することが可能となっている。また、弾性部材２１が隙間Ａに入り込むように変形できることからも、電池セル１１の膨張を好適に許容することが可能となっている。

次に、第１の実施形態の変形例について説明する。図５は、第１の変形例を示す概略断面図である。第１の変形例の突起６１Ｂは、第１の突起６３と凹部２５の対を２対有している点、及び第２の突起６５を有していない点で、上記第１の実施形態の突起６１と相違する。図５に示すように、２対の第１の突起６３と凹部２５の対は、弾性部材２１の長辺に沿って一列に並んで設けられており、図５の上下方向の中央に配置されている。

この第１の変形例によっても、弾性部材２１を配列体１５に対して位置決めできると共に、電池セル１１の膨張を好適に許容できる。また、弾性部材２１とミドルプレート５１とを２箇所で係合することから、弾性部材２１とミドルプレート５１との配列方向Ｄに直交する平面内における相対的な回転を規制でき、弾性部材２１をミドルプレート５１に対して確実に位置決めできる。

図６は、第２の変形例を示す概略断面図である。第２の変形例の突起６１Ｃは、長辺側の一対の側面２７のそれぞれに係合するように設けられた上下一対の第２の突起６５を更に有している点、及び第１の突起６３を有してない点で、上記第１の実施形態の突起６１と相違する。上下一対の第２の突起６５は、図６の上下方向に対称に配置されており、一対の側面２７に対して図６の左右方向の中央で係合している。

この第２の変形例によっても、弾性部材２１を配列体１５に対して位置決めできると共に、電池セル１１の膨張を好適に許容できる。また、４つの爪部６９により弾性部材２１とミドルプレート５１とを組み付けるので、組付け作業時等に弾性部材２１とミドルプレート５１との係合が外れ難く、作業性を向上できる。また、弾性部材２１に凹部２５を形成する必要がなく、弾性部材２１を従来品と同様に製造できることから、低コスト化を図ることができる。

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図であり、図８は、第２の実施形態における壁部及びその近傍を示す概略断面図である。第２の実施形態の電池モジュールの突起６１Ｄは、弾性部材２１の側面２６，２７を囲うように設けられた壁部７１を有している点、及び第１の突起６３を有してない点で、上記第１の実施形態の突起６１と相違する。図７に示すように、壁部７１の配列方向Ｄから見た内面形状は、この例では弾性部材２１の外形形状に対応するように長方形状をなしている。また、図８に示すように、壁部７１は、弾性部材２１の側面２６（及び側面２７）に接触するように側面２６に近接して設けられている。第２の実施形態では、弾性部材２１は、壁部７１に嵌め込まれるように組み付けられる。

さらに、壁部７１は、壁部７１の先端部から弾性部材２１側へ突出し、側面２６，２７に食い込むように係合する爪部７３を有している。爪部７３は、図７に示すように、弾性部材２１の一対の側面２６及び一対の側面２７のそれぞれに係合するように、各面に所定の間隔を空けて２つずつ、計８つ設けられている。

第２の実施形態では、図８に示すように、上記第１の実施形態の場合と異なり、電池セル１１の膨張によって弾性部材２１が圧縮変形したときに、壁部７１が倒れるように変形しない。この第２の実施形態では、壁部７１とエンドプレート３１との間に、電池セル１１の膨張によって弾性部材２１が圧縮変形したときに弾性部材２１の膨出部分２８Ｄが入り込む空間８０Ｄが形成されている。この空間８０Ｄは、図８に示すように、弾性部材２１が圧縮変形して側方へ膨らむように変形したときに、膨出部分２８の逃げ代となる。これにより、電池セル１１が膨張したときに弾性部材２１が膨らように変形することができる。この結果、電池セル１１の膨張を好適に許容することが可能となっている。

このように、第２の実施形態によっても、弾性部材２１を配列体１５に対して位置決めできると共に、電池セル１１の膨張を好適に許容できる。また、ミドルプレート５１と弾性部材２１とを組み付ける際に、壁部７１で囲まれた領域に弾性部材２１を配置するように組み付ければよいので、組み付けが容易となっている。また、爪部７３が側面２６，２７に食い込むように係合することで、弾性部材２１とミドルプレート５１とを組み付けることができる。このため、組付け作業時等に弾性部材２１とミドルプレート５１との係合が外れ難く、作業性を向上できる。

なお、図９に示す第３の変形例の突起６１Ｅのように、壁部７１が弾性部材２１の側面２６，２７から離間して設けられていてもよい。この場合、例えば爪部７３の弾性部材２１側への突出量を大きくすることで、突起６１Ｅと弾性部材２１との係合を確保する。このように構成した場合、図９に示すように、壁部７１と弾性部材２１の側面２６，２７との間に、電池セル１１の膨張によって弾性部材２１が圧縮変形したときに弾性部材２１の膨出部分２８Ｅが入り込む空間８０Ｅが形成される。この空間８０Ｅは、弾性部材２１が圧縮変形して側方へ膨らむように変形したときに、膨出部分２８Ｅの逃げ代となる。これにより、第３の変形例によっても、電池セル１１の膨張を好適に許容することが可能となっている。

また、この第３の変形例では、図９に示すように、壁部７１の配列方向Ｄの高さｈは、電池セル１１の膨張によって配列体１５及び弾性部材２１にかかる拘束荷重が予め設定された限界値に到達したときの弾性部材２１の配列方向Ｄの厚さＷよりも小さくなっている。この場合、電池セル１１の膨張が進み、拘束荷重が限界値に到達して弾性部材２１が最も圧縮変形したときでも、壁部７１の高さｈが弾性部材２１の厚さＷよりも小さくなる。したがって、弾性部材２１が圧縮変形する過程で壁部７１の先端がエンドプレート３１に当接し、弾性部材２１の更なる変形が抑制されてしまうことを防止できる。上記限界値は、例えば配列体１５の耐荷重特性等に基づいて設定される。

［第３の実施形態］
図１０は、第３の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図である。第３の実施形態の電池モジュールの突起６１Ｆは、弾性部材２１において対角に位置する一対の角部２９が嵌め込まれる壁部７５を有している点で、上記第１の実施形態の突起６１と相違する。壁部７５は、側面２６に当接する第１部分７５Ａと、側面２７に当接する第２部分７５Ｂと、を有している。第３の実施形態では、弾性部材２１は、壁部７５に嵌め込まれるように組み付けられる。第１部分７５Ａにより弾性部材２１の図１０の左右方向への移動が規制され、第２部分７５Ｂにより弾性部材２１の上下方向への移動が規制されている。この第３の実施形態でも、図示しないが、上記第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、ミドルプレート５１とエンドプレート３１との間、又は壁部７５とエンドプレート３１との間に、電池セル１１の膨張によって弾性部材２１が圧縮変形したときに弾性部材２１の膨出部分が入り込む空間が形成される。

したがって、この第３の実施形態によっても、弾性部材２１を配列体１５に対して位置決めできると共に、電池セル１１の膨張を好適に許容できる。また、弾性部材２１の角部２９を壁部７５に嵌め込むことで弾性部材２１をミドルプレート５１に対して組み付けることから、組み付けが容易であり、組付け作業性を向上できる。また、弾性部材２１に凹部等を形成する必要がなく、弾性部材２１を従来品と同様に製造できるので、低コスト化を図ることができる。また、弾性部材２１とミドルプレート５１との相対的な回転を規制できるので、弾性部材２１をミドルプレート５１に対して確実に位置決めできる。

［第４の実施形態］
図１１は、第４の実施形態の電池モジュールを示す概略断面図である。第４の実施形態の電池モジュール１Ｇは、ミドルプレート５１と弾性部材２１とが接着部材９０によって互いに接着されている点で、上記第１の実施形態の電池モジュール１と相違する。接着部材９０は、例えばシート状の両面テープであり、この例では弾性部材２１と同一の平面形状（長方形状）を有している。接着部材９０の中心部には、ミドルプレート５１の第１の突起６３が挿入される孔９１が設けられている。接着部材９０は、その外縁が弾性部材２１の対向面２３の外縁と一致するように弾性部材２１とミドルプレート５１との間に配置され、対向面２３とミドルプレート５１の対向面５５とを接着している。電池モジュール１Ｇの組み立て時には、例えば接着部材９０を弾性部材２１の対向面２３にあらかじめ貼り付けておくことで、突起６１により弾性部材２１をミドルプレート５１に対して位置決めして組み付けると同時に、弾性部材２１とミドルプレート５１とを互いに接着することができる。

この電池モジュール１Ｇによれば、接着部材９０によりミドルプレート５１と弾性部材２１とが互いに固定されることから、組付け作業時等にミドルプレート５１と弾性部材２１との位置ずれが一層起こり難くなり、作業性を向上できる。また、組み付け後においてもミドルプレート５１と弾性部材２１との位置ずれが起こり難くなり、ミドルプレート５１と弾性部材２１とを確実に位置決めすることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

例えば、上記第１〜第３の実施形態では、配列方向Ｄにおける一方側に弾性部材２１を配置したが、少なくとも一方側に配置すればよく、両側に配置してもよい。両側に配置した方が電池セル１１の膨張を更に許容できる点で好ましい。また、上記第１の変形例では、第１の突起６３と凹部２５の対を２対設けたが、少なくとも２対設ければよく、３対以上設けてもよい。

また、上記第２の実施形態では、弾性部材２１の側面の全部を囲うように壁部７１を設けたが、弾性部材２１の側面の少なくとも一部を囲うように壁部を設ければよく、側面の一部のみを囲うように設けてもよい。また、上記第３の変形例では、壁部７１と弾性部材２１の側面２６，２７との間に形成された空間８０Ｅに膨出部分２８Ｅが入り込む例を説明したが、これに加えて、上記第２の実施形態のように、壁部７１とエンドプレート３１との間に形成された空間８０Ｄに膨出部分２８Ｄが入り込む構成としてもよい。

また、上記第４の実施形態では、接着部材９０が弾性部材２１と同一の平面形状を有していたが、接着部材９０の形状、配置、又は個数はこれに限られない。例えば、接着部材９０は、環状に形成され、弾性部材２１の縁部において弾性部材２１とミドルプレート５１とを接着していてもよい。また、接着部材９０は、接着剤であってもよい。

また、上記第４の実施形態では、ミドルプレート５１と弾性部材２１とが接着部材９０によって互いに接着されていたが、これに代えて又はこれに加えて、エンドプレート３１と弾性部材２１とが接着部材９０によって互いに接着されていてもよい。すなわち、接着部材９０は、弾性部材２１の片面に設けられていてもよく、あるいは両面に設けられていてもよい。エンドプレート３１と弾性部材２１とを接着した場合、エンドプレート３１と弾性部材２１との位置ずれが起こり難くなり、ひいてはミドルプレート５１と弾性部材２１との間の位置ずれが起こり難くなる。したがって、組付け作業時の作業性を更に向上できる。また、組み付け後においても、ミドルプレート５１と弾性部材２１との位置ずれが起こり難くなることから、ミドルプレート５１と弾性部材２１とを確実に位置決めすることが可能となる。

１，１Ｇ…電池モジュール、１１…電池セル、１５…配列体、２１…弾性部材、２３…対向面、２５…凹部、２６，２７…側面、２８，２８Ｄ，２８Ｅ……膨出部分、２９…角部、３１…エンドプレート、４１…ボルト（連結部材）、４３…ナット、５１…ミドルプレート、５３…貫通孔、５５…対向面、６１，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，６１Ｅ，６１Ｆ…突起、６３…第１の突起、６５…第２の突起、６７…延在部、６９，７３…爪部、７１，７５…壁部、８０，８０Ｄ，８０Ｅ……空間、９０…接着部材、Ａ…隙間、Ｄ…配列方向。

Claims (15)

1. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間に配置された前記弾性部材は、一つのみであり、
   前記弾性部材において、前記ミドルプレートとの対向面には、前記突起が嵌め込まれる凹部が設けられている、電池モジュール。
2. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記突起は、少なくとも一つの側面を有し、前記少なくとも一つの側面の全面において前記弾性部材に接しており、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記弾性部材において、前記ミドルプレートとの対向面には、前記突起が嵌め込まれる凹部が設けられている、電池モジュール。
3. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記弾性部材は、板状ばねを除く平板状の弾性部材であり、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記弾性部材において、前記ミドルプレートとの対向面には、前記突起が嵌め込まれる凹部が設けられている、電池モジュール。
4. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間に配置された前記弾性部材は、一つのみであり、
   前記弾性部材において、前記ミドルプレートとの対向面には、前記突起が嵌め込まれる凹部が設けられており、
   前記突起と前記凹部の対が、少なくとも２対設けられている、電池モジュール。
5. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記突起は、少なくとも一つの側面を有し、前記少なくとも一つの側面の全面において前記弾性部材に接しており、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記弾性部材において、前記ミドルプレートとの対向面には、前記突起が嵌め込まれる凹部が設けられており、
   前記突起と前記凹部の対が、少なくとも２対設けられている、電池モジュール。
6. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記弾性部材は、板状ばねを除く平板状の弾性部材であり、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記弾性部材において、前記ミドルプレートとの対向面には、前記突起が嵌め込まれる凹部が設けられており、
   前記突起と前記凹部の対が、少なくとも２対設けられている、電池モジュール。
7. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間に配置された前記弾性部材は、一つのみであり、
   前記突起は、前記弾性部材の側面の少なくとも一部を囲うように設けられた壁部を有している、電池モジュール。
8. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記突起は、少なくとも一つの側面を有し、前記少なくとも一つの側面の全面において前記弾性部材に接しており、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記突起は、前記弾性部材の側面の少なくとも一部を囲うように設けられた壁部を有している、電池モジュール。
9. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
   前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
   前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
   前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
   前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
   前記弾性部材は、板状ばねを除く平板状の弾性部材であり、
   前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
   前記突起は、前記弾性部材の側面の少なくとも一部を囲うように設けられた壁部を有している、電池モジュール。
10. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
    前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
    前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
    前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
    前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
    前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
    前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間に配置された前記弾性部材は、一つのみであり、
    前記突起は、前記弾性部材の側面に係合する爪部を有している、電池モジュール。
11. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
    前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
    前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
    前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
    前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
    前記突起は、少なくとも一つの側面を有し、前記少なくとも一つの側面の全面において前記弾性部材に接しており、
    前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
    前記突起は、前記弾性部材の側面に係合する爪部を有している、電池モジュール。
12. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
    前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
    前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
    前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
    前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
    前記弾性部材は、板状ばねを除く平板状の弾性部材であり、
    前記ミドルプレートと前記一対のエンドプレートの一方との間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
    前記突起は、前記弾性部材の側面に係合する爪部を有している、電池モジュール。
13. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
    前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
    前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
    前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
    前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
    前記ミドルプレートと前記エンドプレートとの間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
    前記弾性部材の前記配列方向から見た平面形状は、矩形状をなしており、
    前記突起は、前記弾性部材において対角に位置する一対の角部が嵌め込まれる壁部を有している、電池モジュール。
14. 電池セルが複数配列されてなる配列体と、
    前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置された弾性部材と、
    前記配列体と前記弾性部材とを挟み、前記配列体及び前記弾性部材に拘束荷重を付加する一対のエンドプレートと、
    前記配列体と前記弾性部材との間に配置されたミドルプレートと、を備え、
    前記ミドルプレートにおいて、前記弾性部材側との対向面には、当該対向面から突出する突起によって前記弾性部材が位置決めされ、
    前記ミドルプレートと前記エンドプレートとの間には、前記電池セルの膨張によって前記弾性部材が圧縮変形したときに前記弾性部材の膨出部分が入り込む空間が形成されており、
    前記ミドルプレートと前記弾性部材とが接着部材によって互いに接着されている、電池モジュール。
15. 前記一対のエンドプレートを連結する連結部材を更に備え、
    前記ミドルプレートには、前記連結部材が挿通される貫通孔が設けられている、請求項１〜１４のいずれか１項記載の電池モジュール。

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