JP7037724B2 - 組電池および組電池の製造方法 - Google Patents

組電池および組電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7037724B2
JP7037724B2 JP2018025954A JP2018025954A JP7037724B2 JP 7037724 B2 JP7037724 B2 JP 7037724B2 JP 2018025954 A JP2018025954 A JP 2018025954A JP 2018025954 A JP2018025954 A JP 2018025954A JP 7037724 B2 JP7037724 B2 JP 7037724B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spacer
stretched portion
cell
cell assembly
exterior
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018025954A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019145236A (ja
Inventor
孝吉 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2018025954A priority Critical patent/JP7037724B2/ja
Priority to CN201910112077.0A priority patent/CN110165099B/zh
Priority to US16/276,066 priority patent/US10892453B2/en
Publication of JP2019145236A publication Critical patent/JP2019145236A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7037724B2 publication Critical patent/JP7037724B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

本発明は、組電池および組電池の製造方法に関する。
特開２０１４－１９９７１６号公報には、電池モジュールが積層された組電池（電池パックや電池スタックとも称される。）が開示されている、ここで開示されている組電池では、電池モジュールのケースの一側面に正極端子、負極端子が配設されている。電池モジュールの正極端子と負極端子は、ケースの一側面に沿って配設された複数のバスバーによって接続されている。バスバーは、電池モジュール側へ延出する固定リブを有している。バスバーは、電池モジュール間に固定リブを配置させることによって支持されている。
特開２０１４－１９９７１６号公報
ところで、例えば、電気自動車やハイブリッド車両に用いられる車載用の電池パックは、高容量、高出力が要求されるため、家庭用蓄電池などの用途の電池に比べて高性能である。車載用の電池パックは、ハイレートでの充電と放電とが繰り返され、使用により徐々に性能が劣化するが、家庭用蓄電池などの他の用途の電池としては再利用が可能である。ここでは組電池について、再利用が容易な新規構造を提案する。
ここで提案される組電池は、順に並べられた複数のセルアッセンブリと、複数のセルアッセンブリを、並べられた方向に沿って拘束する拘束部材とを備えている。
複数のセルアッセンブリは、セルと、第１スペーサと、第２スペーサと、第１接続部材と、第２接続部材とをそれぞれ備えている。
セルは、外装と、外装に取付けられた正極端子と、外装に取付けられた負極端子とを備えている。
外装は、隣接するセルアッセンブリに対向する第１面と、並べられた方向において第１面の反対側に向いた第２面とを備えている。
第１スペーサは、第１面に重ねられ、第１面に重ねられる面とは反対側に外側面を備えている。
第２スペーサは、第２面に重ねられ、第２面に重ねられる面とは反対側に外側面を備えている。
第１接続部材は、正極端子に取付けられている。第１接続部材は、外装に対して絶縁された状態で、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第１延伸部を有している。
第２接続部材は、負極端子に取付けられている。第２接続部材は、外装に対して絶縁された状態で、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第２延伸部を有している。
隣接するセルアッセンブリのうち一方のセルアッセンブリの第１スペーサと、他方のセルアッセンブリの第２スペーサとは、重ねられている。そして、重ねられた第１スペーサと第２スペーサとの間で、一方のセルアッセンブリの第１延伸部と第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部と、他方のセルアッセンブリの第１延伸部と第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部とが重ねられている。
かかる組電池によれば、拘束部材によって複数のセルアッセンブリが拘束されることによってセルアッセンブリの導通が確保される。拘束部材による拘束が解かれると、複数のセルアッセンブリは離れる。このため、セルの取り外しが容易になる。
ここで、第１接続部材と正極端子、および、第２接続部材と負極端子は、それぞれ少なくとも一部において溶接されていてもよい。
また、例えば、複数のセルアッセンブリの第１延伸部は、第１スペーサの外側面に沿ってそれぞれ延びていてもよい。複数のセルアッセンブリの第２延伸部は、第２スペーサの外側面に沿って延びていてもよい。この場合、隣接するセルアッセンブリのうち一方のセルアッセンブリの第１延伸部と、他方のセルアッセンブリの第２延伸部とが重ねられているとよい。
この場合、第１スペーサの外側面は、第１延伸部が嵌められた窪みを有していてもよい。また、第２スペーサの外側面は、第２延伸部が嵌められた窪みを有していてもよい。また、第１延伸部は、第１スペーサの幅方向の中央部まで延びていてもよい。第２延伸部は、第２スペーサの幅方向の中央部まで延びていてもよい。
また、他の形態として、セルアッセンブリの第１延伸部は、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面との両方に沿って延びていてもよい。また、セルアッセンブリの第２延伸部は、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面との両方に沿ってそれぞれ延びていてもよい。この場合、隣接するセルアッセンブリの第１延伸部同士が重ねられており、かつ、隣接するセルアッセンブリの第２延伸部同士が重ねられていてもよい。
さらに、この場合、第１スペーサの外側面は、第１延伸部が嵌められた第１窪みと、第２延伸部が嵌められた第２窪みとを有していてもよい。この場合、第２スペーサの外側面は、第１延伸部が嵌められた第１窪みと、第２延伸部が嵌められた第２窪みとを有していてもよい。また、第１延伸部は、第１スペーサと第２スペーサの幅方向の中央部までそれぞれ延びていてもよい。かつ、第２延伸部は、第１延伸部と絶縁された状態で、第１スペーサと第２スペーサの幅方向の中央部までそれぞれ延びていてもよい。
また、並べられた複数のセルアッセンブリの両端にそれぞれ配置された端子プレートをさらに備えていてもよい。拘束部材は、複数のセルアッセンブリとともに端子プレートを挟む、一対の押圧部材を備えていてもよい。
組電池の製造方法は、セルを用意する工程と、セルアッセンブリを用意する工程と、セルアッセンブリを拘束する工程とを含んでいるとよい。
セルを用意する工程では、少なくとも一対の対向する第１面と第２面とを有する外装と、外装に取付けられた正極端子と、外装に取付けられた負極端子とを備えたセルが用意されるとよい。
セルアッセンブリを用意する工程では、セルアッセンブリが用意される。用意されるセルアッセンブリは、外装の第１面に重ねられる第１スペーサと、外装の第２面に重ねられる第２スペーサと、正極端子に取付けられ、外装に対して絶縁された状態で、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第１延伸部を有する第１接続部材と、負極端子に取付けられ、外装に対して絶縁された状態で、前記外装に重ねられた前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第２延伸部とを有する第２接続部材とが、セルに組付けられている。
セルアッセンブリを拘束する工程では、複数のセルアッセンブリが順に並べられ、並べられた複数のセルアッセンブリの両端に端子プレートが配置され、複数のセルアッセンブリと、複数のセルアッセンブリの両端に配置された端子プレートとが拘束部材によって拘束されている。隣接するセルアッセンブリのうち一方のセルアッセンブリの第１スペーサと、他方のセルアッセンブリの第２スペーサとが重ねられる。そして、重ねられた第１スペーサと第２スペーサとの間で、一方のセルアッセンブリの第１延伸部と第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部と、他方のセルアッセンブリの第１延伸部と第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部とが重ねられる。
例えば、セルアッセンブリを用意する工程では、第１スペーサの外側面に沿って第１延伸部がそれぞれ延び、かつ、第２スペーサの外側面に沿って第２延伸部が延びたセルアッセンブリが用意されてもよい。この場合、セルアッセンブリを拘束する工程では、隣接するセルアッセンブリのうち一方のセルアッセンブリの第１延伸部と、他方のセルアッセンブリの第２延伸部とが重ねられるとよい。
また他の形態として、セルアッセンブリを用意する工程では、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面との両方に沿って第１延伸部が延び、かつ、第１スペーサの外側面と第２スペーサの外側面との両方に沿って第２延伸部が延びたセルアッセンブリが用意されてもよい。この場合、セルアッセンブリを拘束する工程では、隣接するセルアッセンブリの第１延伸部が重ねられ、かつ、隣接するセルアッセンブリの第２延伸部が重ねられるとよい。
図１は、ここで提案される組電池１０の平面図である。 図２は、組電池１０の隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）を示す平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った部分断面図である。 図５は、図２のＶ－Ｖ線に沿った側面図であり、セルアッセンブリＳＡ（ｊ）の側面図である。 図６は、他の実施形態におけるセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の側面図である。 図７は、他の形態にかかる組電池１０Ａの平面図である。 図８は、組電池１０Ａの隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）を示す平面図である。 図９は、他の実施形態におけるセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の側面図である。 図１０は、さらに他の形態にかかる組電池１０Ｂの平面図である。
以下、ここで提案される組電池、組電池の製造方法および組電池用セルアッセンブリの一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、符号は、細部において適宜に省略されている。また、各図において定められた上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。なお、ここで示された上、下、左、右、前、後は、実際上の組電池やセルが配置される際の向きを定めるものではない。
図１は、ここで提案される組電池１０の平面図である。図２は、組電池１０の隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）を示す平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。図３は、組電池１０の隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）を示す断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った部分断面図であり、組電池１０に組み込まれているセル１１の模式図である。図５は、図２のＶ－Ｖ線に沿った側面図であり、セルアッセンブリＳＡ（ｊ）の側面図である。（ｉ）と（ｊ）は、隣接するセルアッセンブリＳＡを区別するために、組電池１０に組み込まれた複数のセルアッセンブリＳＡのうち隣接する一組のセルアッセンブリＳＡに適宜に付されている。ここでは、図２および図３に示されているように、単一のセル１１に、第１スペーサ４１と、第２スペーサ４２と、第１接続部材６１と、第２接続部材６２とが組付けられたものが、「セルアッセンブリ」と称される。
〈組電池１０〉
組電池１０は、図１に示されているように、複数のセルアッセンブリＳＡと、拘束部材１４とを備えている。セルアッセンブリＳＡは、セル１１と、第１スペーサ４１と、第２スペーサ４２と、第１接続部材６１と、第２接続部材６２とを備えている。
〈セル１１〉
複数のセル１１は、順に並べられている。組電池１０に組み込まれるセル１１の数は、特に言及されない限りにおいて限定されない。図１では、複数のセル１１のうち、中間部に並べられたセルの図示が省略されている。セル１１は、外装２１と、正極端子２２と、負極端子２３とを備えている。
〈外装２１〉
外装２１は、セル１１の電池要素２０（電極体とも称される。）を収容ケースである。外装２１は、一対の対向する第１面３１と第２面３２とを有している。ここで第１面３１は、隣接するセルアッセンブリＳＡに対向する面である。第２面３２は、複数のセルアッセンブリＳＡが並べられた方向において、第１面３１の反対側に向いた面である。
〈電池要素２０〉
ここで、電池要素２０は、セパレータを介在させて正極シートと負極シートとが積層された電極体でありうる。電極体は、いわゆる捲回型の電極体でもよいし、いわゆる積層型の電極体でもよい。ここで捲回型の電極体は、帯状の正極シートと、帯状の負極シートとが、帯状のセパレータを介して積層され、かつ、巻回された電極体である。また、積層型の電極体は、正極シートと、負極シートとが、セパレータを介して交互に積層された電極体でもよい。このような電極体やセル１１内部の構造については公知であり、特に言及されない限りにおいて、本発明において限定されない。ここでは電極体やセル１１内部の構造についての詳しい説明を省略する。
外装２１の具体的な構造については、特に限定されない。外装２１には、例えば、直方体に成形されたアルミケースや、電池要素を覆うラミネートフィルムからなる構造がありうる。この実施形態では、外装２１は、図４に示されているように、一側面が開口した略直方体のケース本体２１ａと、ケース本体２１ａの開口に装着された蓋２１ｂとを備えている。電池要素２０は、ケース本体２１ａに収容されている。電池要素２０は、正極シートの集電部２０ａと、負極シートの集電部２０ｂを備えている。正極シートの集電部２０ａは、外装２１に取付けられた正極端子２２に接続されている。負極シートの集電部２０ｂは、外装２１に取付けられた正極端子２２に接続されている。この実施形態では、正極端子２２と負極端子２３とは、それぞれ外装２１の蓋２１ｂに取付けられている。
〈蓋２１ｂ〉
蓋２１ｂには、図３および図４に示されているように、正極端子２２と負極端子２３とを取付けるための取付孔２１ｂ１，２１ｂ２が形成されている。正極端子２２と負極端子２３は、絶縁材２４を介して取付孔２１ｂ１，２１ｂ２にそれぞれ取付けられている。絶縁材２４は、正極端子２２と負極端子２３とが取付けられた取付孔２１ｂ１，２１ｂ２の気密性を確保しうるエストラマ－や樹脂材料で構成されているとよい。また、絶縁材２４は、一部材で構成されていてもよいし、複数の部材で構成されていてもよい。絶縁材２４は、例えば、蓋２１ｂの内側に装着される部材と、外側に装着される部材の２部材で構成されていてもよい。
〈正極端子２２〉
正極端子２２は、図３および図４に示されているように、基部２２ａと、取付部２２ｂと、軸部２２ｃとを備えている。正極端子２２は、絶縁材２４を介在させて外装２１の取付孔２１ｂ１に取付けられている。基部２２ａは、外装２１の内側に配置されている。取付部２２ｂと軸部２２ｃは、基部２２ａに設けられている。取付部２２ｂは、基部２２ａから外装２１の内部に延び、正極シートの集電部２０ａに導通可能に接続されている。軸部２２ｃは、絶縁材２４を介在させて取付孔２１ｂ１に挿通されている。外装２１の外側に突出した軸部２２ｃには、接続部材としての第１接続部材６１が絶縁材２４を介在させて装着されている。第１接続部材６１の第１接続部６１ａには、軸部２２ｃが装着されるための取付孔が形成されている。軸部２２ｃの先端２２ｄは、第１接続部材６１の第１接続部６１ａにかしめられている。軸部２２ｃの先端２２ｄは、少なくとも一部において第１接続部６１ａに溶接されている。
〈負極端子２３〉
負極端子２３は、基部２３ａと、取付部２３ｂと、軸部２３ｃとを備えている。負極端子２３は、絶縁材２４を介在させて外装２１の取付孔２１ｂ２に取付けられている。基部２３ａは、外装２１の内側に配置されている。取付部２３ｂと軸部２３ｃは、基部２３ａに設けられている。取付部２３ｂは、基部２３ａから外装２１の内部に延び、負極シートの集電部２０ｂに導通可能に接続されている。軸部２３ｃは、絶縁材２４を介在させて取付孔２１ｂ２に挿通されている。外装２１の外側に突出した軸部２３ｃには、接続部材としての第２接続部材６２が絶縁材２４を介在させて装着されている。第２接続部材６２の第２接続部６２ａには、軸部２３ｃが装着されるための取付孔が形成されている。軸部２３ｃの先端２３ｄは、第２接続部材６２の第２接続部６２ａにかしめられている。軸部２３ｃの先端２３ｄは、少なくとも一部において第２接続部６２ａに溶接されている。
この実施形態では、溶接部Ｗは、第１接続部材６１にかしめられた軸部２２ｃの先端２２ｄの縁、および、第２接続部材６２にかしめられた軸部２３ｃの先端２３ｄの縁に設けられている。このように第１接続部材６１と正極端子２２、および、第２接続部材６２と負極端子２３とが、それぞれ少なくとも一部において溶接されている。溶接された溶接部Ｗによって、第１接続部材６１と正極端子２２、および、第２接続部材６２と負極端子２３との導通が確実に確保されている。
ここで、正極シートの集電部２０ａと正極端子２２、および、負極シートの集電部２０ｂと負極端子２３は、溶接される。また、正極シートの集電部２０ａと正極端子２２、および、負極シートの集電部２０ｂと負極端子２３は、充電または放電時に生じうる電位に曝される。このため、電池内で生じる電位に対して腐食されないことや、溶接品質が考慮されて、所要の耐食性を有し、かつ、同一の材料が用いられていることが望ましい。かかる観点において、正極シートの集電部２０ａと正極端子２２には、例えば、アルミ材料が用いられるとよい。負極シートの集電部２０ｂと負極端子２３には、例えば、銅が用いられるとよい。
図２および図３に示されているように、組電池１０において、順に並べられた複数のセル１１のうち隣接するセル１１は、一方のセル１１の外装２１の第１面３１と、他方のセル１１の外装２１の第２面３２とが互いに対向している。
〈第１スペーサ４１，第２スペーサ４２〉
第１スペーサ４１は、外装２１の第１面３１に重ねられている。第２スペーサ４２は、外装２１の第２面３２に重ねられている。第１スペーサ４１と第２スペーサ４２は、絶縁性を有するプレートである。また、セル１１を冷却するための冷媒（例えば、空気）の通り道が形成されていてもよい。ここで、第１スペーサ４１の外側面４１ｃは、第１面３１に重ねられた側とは反対側の側面である。第２スペーサ４２の外側面４２ｃは、第２面３２に重ねられた側とは反対側の側面である。第１スペーサ４１と第２スペーサ４２は、セルアッセンブリＳＡが並べられた際に隣接するセルアッセンブリＳＡのセル１１の間に介在する。つまり、隣接するセルアッセンブリＳＡは、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとが重なるように並べられている。
〈第１接続部材６１〉
第１接続部材６１は、正極端子２２に取り付けられている。第１接続部材６１は、外装２１に対して絶縁された状態で、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第１延伸部６１ｂを有している。図１から図３に示された実施形態では、第１接続部材６１は、正極端子２２に接続された第１接続部６１ａと、第１面３１に重ねられた第１スペーサ４１の外側面に沿って延びた第１延伸部６１ｂとを有している。第１接続部材６１は、絶縁材２４によって外装２１に対して絶縁されている。
〈第２接続部材６２〉
第２接続部材６２は、負極端子２３に取付けられている。第２接続部材６２は、外装２１に対して絶縁された状態で、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第２延伸部６２ｂを有している。図１から図３に示された実施形態では、第２接続部材６２は、負極端子２３に接続された第２接続部６２ａと、第２面３２に重ねられた第２スペーサ４２の外側面に沿って延びた第２延伸部６２ｂとを有している。第２接続部材６２は、絶縁材２４によって外装２１に対して絶縁されている。
この実施形態では、第１接続部材６１と第２接続部材６２とは、ともに導電性を有するプレートを折り曲げた部材である。第１接続部材６１の一端には、第１接続部６１ａとして正極端子２２の軸部２２ｃに装着される取付孔が形成されている。第１接続部材６１は、正極端子２２の軸部２２ｃに装着された第１接続部６１ａから外装２１の上縁に沿って延びており、外装２１の第１面３１に重ねられた第１スペーサ４１の外側に沿って折れ曲っている。第１延伸部６１ｂは、当該折れ曲った部位に設けられている。
第２接続部材６２の一端には、第２接続部６２ａとして負極端子２３の軸部２３ｃに装着される取付孔が形成されている。第２接続部材６２は、負極端子２３の軸部２３ｃに装着された第２接続部６２ａから外装２１の上縁に沿って延びており、外装２１の第２面３２に重ねられた第２スペーサ４２の外側に沿って折れ曲っている。第２延伸部６２ｂは、当該折れ曲った部位に設けられている。
この実施形態では、第１スペーサ４１は、第１延伸部６１ｂが嵌められた窪み４１ａを有している。また、第２スペーサ４２は、第２延伸部６２ｂが嵌められた窪み４２ａを有している。窪み４１ａと窪み４２ａは、それぞれ第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とが重なる側面に形成されているとよい。また、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間で、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとが接触する必要がある。このため、窪み４１ａは、第１延伸部６１ｂの厚さよりも浅く形成されているとよい。また、窪み４２ａは、第２延伸部６２ｂの厚さよりも浅く形成されているとよい。このような窪み４１ａまたは窪み４２ａが形成されていることによって、セルアッセンブリＳＡが並べられる方向において、組電池１０が嵩張りにくくなり、省スペース化が図られる。
第１スペーサ４１の窪み４１ａは、重ねられた第１延伸部６１ｂおよび第２延伸部６２ｂが嵌まるように深く形成されていてもよい。この場合、第２スペーサ４２には、第２延伸部６２ｂが嵌まる窪み４２ａが無くてもよい。第２スペーサ４２の窪み４２ａは、第１延伸部６１ｂおよび第２延伸部６２ｂが嵌まるように深く形成されていてもよい。この場合、第１スペーサ４１には、第１延伸部６１ｂが嵌まる窪み４１ａが無くてもよい。
なお、この実施形態では、第１スペーサ４１に第１延伸部６１ｂが嵌まる位置は、幅方向の右側に配置される場合と、左側に配置される場合がある。例えば、図２において、セルアッセンブリＳＡ（ｉ）では、第１延伸部６１ｂは第１接続部材６１に対して左側に配置されている。これに対して、セルアッセンブリＳＡ（ｊ）では、第１延伸部６１ｂは第１接続部材６１に対して右側に配置されている。第１スペーサ４１の部品を共通化するため、図５に示されているように、第１延伸部６１ｂが嵌まる窪み４１ａは、第１スペーサ４１の幅方向の両側に形成されていてもよい。
また、正極端子２２の軸部２２ｃの先端２２ｄは、第１接続部材６１に設けられた第１接続部６１ａにかしめられている。負極端子２３の軸部２３ｃの先端２３ｄは、第２接続部材６２に設けられた第２接続部６２ａにかしめられている。
正極端子２２の軸部２２ｃの先端２２ｄがかしめられる際、正極端子２２は蓋２１ｂの内側からプレスヘッドによって押さえられる。そして、正極端子２２の軸部２２ｃの先端２２ｄは、それぞれ軸方向に沿ってかしめ部材が当てられて押しつぶされる。負極端子２３の軸部２３ｃの先端２３ｄがかしめられる際にも、同様に負極端子２３が蓋２１ｂの内側からプレスヘッドによって押さえられる。このため、蓋２１ｂをケース本体２１ａに溶接する前に、第１接続部材６１と第２接続部材６２とを正極端子２２と負極端子２３とに取付ける必要がある。
また、ケース本体２１ａと蓋２１ｂとの気密性を確保するため、ケース本体２１ａの開口に蓋２１ｂが全周溶接される場合がある。全周溶接は、例えば、レーザー溶接による。この場合、例えば、蓋２１ｂに正極端子２２、負極端子２３および電池要素２０を取付けた蓋サブアッセンブリを作成され、電池要素２０をケース本体２１ａに収容して、ケース本体２１ａの開口に蓋２１ｂを被せる。そして、蓋２１ｂの縁にレーザー光が照射されることによって、蓋２１ｂの縁が全周溶接される。蓋２１ｂが全周溶接される前に、蓋２１ｂに第１接続部材６１が正極端子２２に溶接されており、第２接続部材６２が負極端子２３に溶接されていると、第１接続部材６１と第２接続部材６２とが、蓋２１ｂが溶接される縁に被さった状態になる。図２および図３に示された形態では、第１接続部材６１と第２接続部材６２とが、蓋２１ｂの全周溶接の邪魔になる。
このため、第１接続部材６１は、正極端子２２に取付けられる段階では、蓋２１ｂの全周溶接の邪魔にならない形状のプレートとする。その後、外装２１の第１面３１に第１スペーサ４１を取付ける段階で、第１延伸部６１ｂとなる部位が第１スペーサ４１の外側面に沿って延びるように、第１接続部材６１を折り曲げるとよい。あるいは、第１接続部材６１の第１接続部６１ａを、蓋２１ｂの全周溶接の邪魔にならない形状のプレートとする。第１接続部材６１の第１延伸部６１ｂは、金属箔としてもよい。例えば、正極端子２２に取付けられた第１接続部材６１の第１接続部６１ａに、第１延伸部６１ｂとしての金属箔が接合され、第１延伸部６１ｂとなる部位を第１スペーサ４１の外側面に沿って取り付けられていてもよい。第２接続部材６２も同様に構成されうる。
また、上述のように、正極シートの集電部２０ａと正極端子２２には、例えば、アルミ材料が用いられるとよい。また、負極シートの集電部２０ｂと負極端子２３には、例えば、銅が用いられるとよい。ここで、正極端子２２に取付けられる第１接続部材６１は、亜鉛メッキ銅が用いられうる。また、正極端子２２に装着される第１接続部材６１の第１接続部６１ａを、亜鉛メッキを施した銅とし、その他の部位で、第１接続部６１ａと第２接続部材６２をアルミニウムとしてもよい。これによって、異種材料が接触することによる電触が防止される。
〈セルアッセンブリＳＡおよび組電池１０の組立て〉
セルアッセンブリＳＡのセル１１は、図２および図３に示されているように、少なくとも一対の対向する第１面３１と第２面３２とを有する外装２１と、正極端子２２と、負極端子２３とを備えている。正極端子２２と負極端子２３は、外装２１に取付けられている。第１スペーサ４１は、外装２１の第１面３１に重ねられている。第２スペーサ４２は、外装２１の第２面３２に重ねられている。図１から図３に示された形態では、用意されたセルアッセンブリＳＡが電気的に直列に接続されている。この実施形態では、第１接続部材６１の第１延伸部は、第１スペーサ４１の外側面４１ｃに沿って延びている。第２接続部材６２の第２延伸部６２ｂは、第２スペーサ４２の外側面４２ｃに沿って延びている。セルアッセンブリＳＡは、図１に示されているように、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とを対向させて複数のセルアッセンブリＳＡが並べられている。図２および図３に示されているように、隣接するセルアッセンブリＳＡのうち一方のセルアッセンブリＳＡの第１延伸部６１ｂと、他方のセルアッセンブリＳＡの第２延伸部６２ｂとが重ねられて接触している。
このように並べられた複数のセルアッセンブリＳＡの両端には、端子プレート７３，７４が配置される。端子プレート７３には一端のセルアッセンブリＳＡの正極端子２２に取り付けられた第１接続部材６１が重ねられて接触している。端子プレート７４には他端のセルアッセンブリＳＡの負極端子２３に取り付けられた第２接続部材６２が重ねられて接触している。複数のセルアッセンブリＳＡと、複数のセルアッセンブリＳＡの両端に配置された端子プレート７３，７４とは、拘束部材１４（図１参照）によって拘束される。
〈拘束部材１４〉
拘束部材１４は、図１に示されているように、一対の押圧部材７１，７２を備えている。押圧部材７１，７２は、エンドプレートとも称される。押圧部材７１，７２は、並べられた複数のセルアッセンブリＳＡとともに、複数のセルアッセンブリＳＡの両端に配置された端子プレートを挟むように配置されている。この実施形態では、押圧部材７１，７２には、拘束バンド８１，８２が取付けられている。拘束バンド８１，８２は、押圧部材７１，７２の間に架け渡されて、押圧部材７１，７２に取付けられている。拘束バンド８１，８２は、押圧部材７１，７２の距離を保つため部材である。
図１に示された形態では、押圧部材７１，７２と、端子プレート７３，７４との間には、絶縁用のスペーサ７５，７６がそれぞれ配置されている。かかる一対の押圧部材７１，７２によって、複数のセルアッセンブリＳＡが並べられた方向に沿って押さえられる。このため、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとが強く接触し、導通が確実に確保される。また、一対の押圧部材７１，７２による拘束が解かれると、複数のセルアッセンブリＳＡは離れる。このため、セルアッセンブリＳＡの取り外しが容易になる。例えば、使用済みの組電池１０の再利用が図られる場合には、一対の押圧部材７１，７２による拘束を解くと、複数のセルアッセンブリＳＡは離れるので、セルアッセンブリＳＡ毎の交換などが容易に行える。また、従来のバスバーのように、セル１１の上方に大きく突出する部材が省略でき、組電池１０の省スペース化が図られる。
この実施形態では、組電池１０は、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とが重ねられた状態で並べられた複数のセルアッセンブリＳＡの外側に端子プレート７３，７４が配置されている。そして、複数のセルアッセンブリＳＡとともに、複数のセルアッセンブリＳＡの両端に配置された端子プレート７３，７４が、一対の押圧部材７１，７２の間に挟まれている。この場合、一対の押圧部材７１，７２の押圧力によって、複数のセル１１の一方の端部の第１スペーサ４１に配置された第１延伸部６１ｂが、一方の端子プレート７３に強く接触する。また、複数のセル１１の反対側の端部の第２スペーサ４２に配置された第２延伸部６２ｂが、他方の端子プレート７４に強く接触する。これによって、かかる第１延伸部６１ｂと端子プレート７３、および、第２延伸部６２ｂ端子プレート７４との導通が確保されている。また、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とを介して所要の拘束圧が各セル１１に作用する。この実施形態では、端子プレート７３，７４には、組電池１０の電力を外部へ取り出すための出力端子７３ａ，７４ａが設けられている。このように、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とが重ねられた状態で並べられた複数のセルアッセンブリＳＡの外側に、それぞれ端子プレート７３，７４が配置されていることによって、組電池１０の電力を外部へ取り出すことが容易になる。
当該部位での導通性を確実にするとともに、抵抗を低く抑えるとの観点で、一方のセルアッセンブリＳＡ（ｉ）の第１延伸部６１ｂと他方のセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の第２延伸部６２ｂとが接触している面積は、広いことが望ましい。
図６は、他の実施形態におけるセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の側面図である。図６に示された形態では、第１延伸部６１ｂは、第１スペーサ４１の幅方向の中央部まで延びている。図示は省略されるが、対峙する第２延伸部６２ｂ（図３参照）についても、第２スペーサ４２の幅方向の中央部まで延びているとよい。この場合、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂは、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間において幅方向の中央部でも接触しうる。これによって、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂは、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間においてより広い範囲で接触するようになる。
また、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂは、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間においてより広い範囲で接触するようにしてもよい。例えば、隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）の一方のセルアッセンブリＳＡ（ｉ）の第１延伸部６１ｂと他方のセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の第２延伸部６２ｂとが接触している面積は、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とが重なる面の２０％以上の面積であるとよい。より好ましくは、隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）の一方のセルアッセンブリＳＡ（ｉ）の第１延伸部６１ｂと他方のセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の第２延伸部６２ｂとが接触している面積は、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とが重なる面の２５％以上、さらに好ましくは、５０％以上、さらに好ましくは７５％以上の面積であるとよい。
また、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとが接触する面には、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂの何れか一方に突起が設けられていてもよい。例えば、図６に示されているように、第１延伸部６１ｂに突起６１ｂ１が設けられているとよい。この場合、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとが押し当たる際に突起６１ｂ１が食い込む。第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとが広くなりうる（図３参照）。
なお、ここでは、組電池１０のセルアッセンブリＳＡが電気的に直列に接続された形態が例示されている。ここで提案される組電池１０は、複数のセルアッセンブリＳＡが直列に接続された形態に限定されない。
ここで、図７は、他の形態にかかる組電池１０Ａの平面図である。図８は、組電池１０Ａの隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ），ＳＡ（ｊ）を示す平面図である。図７および図８では、複数のセルアッセンブリＳＡが電気的に並列に接続されている。この組電池１０Ａでは、図７に示されているように、セルアッセンブリＳＡの第１延伸部６１ｂは、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとの両方に沿って延びている。セルアッセンブリＳＡの第２延伸部６１ｂは、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとの両方に沿ってそれぞれ延びている。そして、重ねられた第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間で、隣接するセルアッセンブリＳＡの正極側の第１延伸部６１ｂ同士が重ねられている。さらに、隣接するセルアッセンブリＳＡの負極側の第２延伸部６２ｂ同士が重ねられている。このように、隣接するセルアッセンブリＳＡが並列に接続されていてもよい。
隣接するセルアッセンブリＳＡが並列に接続される場合、図８に示されているように、隣接するセルアッセンブリＳＡの第１スペーサ４１と第２スペーサ４２とは、第１延伸部６１ｂが嵌められた第１窪み４１ａ１，４２a１と、第２延伸部６２ｂが嵌められた第２窪み４１ａ２，４２ａ２とをそれぞれ有しているとよい。
第１延伸部６１ｂは、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２の幅方向の中央部までそれぞれ延びており、かつ、第２延伸部６２ｂは、第１延伸部６１ｂと絶縁された状態で、第１スペーサ４１と第２スペーサ４２の幅方向の中央部までそれぞれ延びているとよい。
ここで、図９は、他の実施形態におけるセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の側面図である。
図９では、第１延伸部６１ｂと、第２延伸部６２ｂとが、それぞれスペーサの幅方向の中央部まで延びた形態が示されている。
図９に示されているように、スペーサの幅方向の中央部において、第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとがずらされているとよい。
また、図１０は、さらに他の形態にかかる組電池１０Ｂの平面図である。図１０に示された組電池１０Ｂでは、セルアッセンブリＳＡが複数個（図１０では、２つ）ずつ並列に接続されている。そして、並列に接続されたセルアッセンブリＳＡが、直列に接続されている。セルアッセンブリＳＡ（１），ＳＡ（１）と，セルアッセンブリＳＡ（２），ＳＡ（２）とがそれぞれ並列に接続されている。そして、並列に接続されたセルアッセンブリＳＡ（１），ＳＡ（１）と，セルアッセンブリＳＡ（２），ＳＡ（２）とが、直列に接続されている。
図１０では、セルアッセンブリＳＡが２つずつ並列に接続されているが、さらに２つずつ並列に接続されたセルアッセンブリＳＡが、直列に接続されていてもよい。セルアッセンブリＳＡが３つずつ並列に接続されていてもよし、４つずつ並列に接続されていてもよい。このように、並列に接続されるセルアッセンブリＳＡの数は、特段、限定されない。セルアッセンブリＳＡは、予め定められた個数ずつ並列に接続されているとよい。そして、予め定められた個数ずつ並列に接続されたセルアッセンブリＳＡが、さらに直列に接続されているとよい。
このように、ここで提案される組電池１０は、隣接するセルアッセンブリＳＡを電気的に直列に接続したり、並列に接続したりすることができる。ここで提案される組電池は、図１，図７および図１０に示されているように、隣接するセルアッセンブリＳＡのうち一方のセルアッセンブリＳＡの第１スペーサ４１と、他方のセルアッセンブリＳＡの第２スペーサ４２とが重ねられている。そして、重ねられた第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間で、一方のセルアッセンブリＳＡの第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとのうち何れか一方の延伸部と、他方のセルアッセンブリの第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとのうち何れか一方の延伸部とが重ねられているとよい。
ここで提案される組電池は、図１，図７および図１０に示されているように、拘束部材１４によって、複数のセルアッセンブリＳＡが並べられた方向に沿って拘束されている。拘束部材１４によって拘束されることによって隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ）、ＳＡ（ｊ）の一方のセルアッセンブリＳＡ（ｉ）の第１接続部材６１と、他方のセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の第２延伸部６２ｂとが接触し、確実に導通する（図２および図８参照）。また、拘束部材１４による拘束を解くと、並べられた複数のセルアッセンブリＳＡは、セルアッセンブリＳＡ毎に容易に分けられる。このように、この組電池は、組電池の構築やセルアッセンブリＳＡ毎に分けることが容易になる。そして、セルアッセンブリＳＡ単位で交換することなどが容易に行われうる。このため、組電池１０が再利用や劣化したセルアッセンブリＳＡの交換が容易である。
また、ここで提案される組電池１０の製造方法は、セル１１を用意する工程と、セルアッセンブリＳＡを用意する工程と、セルアッセンブリＳＡを拘束する工程とを含んでいるとよい。
セル１１を用意する工程で、セル１１が用意される。セル１１は、例えば、図３および図４に示されているように、少なくとも一対の対向する第１面３１と第２面３２とを有する外装２１と、外装２１に取付けられた正極端子２２と、外装２１に取付けられた負極端子２３とを備えているとよい。セル１１については、既に説明されているので、ここでは詳しい説明を省略する。
セルアッセンブリＳＡを用意する工程では、セルアッセンブリＳＡが用意される。セルアッセンブリＳＡは、例えば、図３に示されているように、上述したように第１スペーサ４１と、第２スペーサ４２と、第１接続部材６１と、第２接続部材６２とが、セル１１に組付けられているとよい。第１スペーサ４１と、第２スペーサ４２と、第１接続部材６１と、第２接続部材６２とについては、それぞれ既に説明されているので、ここでは詳しい説明を省略する。
セルアッセンブリＳＡを拘束する工程では、例えば、図１に示されているように、複数のセルアッセンブリＳＡが順に並べられる。並べられた複数のセルアッセンブリＳＡの両端に端子プレート７３，７４が配置される。そして、複数のセルアッセンブリＳＡと、複数のセルアッセンブリＳＡの両端に配置された端子プレート７３，７４とが拘束部材１４によって拘束される。拘束部材１４については、既に説明されているので、ここでは詳しい説明を省略する。
ここで、図２および図８に示されているように、隣接するセルアッセンブリＳＡ（ｉ）、ＳＡ（ｊ）のうち一方のセルアッセンブリＳＡ（ｉ）の第１スペーサ４１と、他方のセルアッセンブリＳＡ（ｊ）の第２スペーサ４２とが重ねられる。そして、重ねられた第１スペーサ４１と第２スペーサ４２との間で、一方のセルアッセンブリの第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとのうち何れか一方の延伸部と、他方のセルアッセンブリの第１延伸部６１ｂと第２延伸部６２ｂとのうち何れか一方の延伸部とが重ねられる。
例えば、図１に示されているように、組電池１０のセルアッセンブリＳＡは、直列に接続されていてもよい。
この場合、セルアッセンブリを用意する工程では、第１スペーサ４１の外側面４１ｃに沿って第１延伸部６１ｂがそれぞれ延び、かつ、第２スペーサ４２の外側面４２ｃに沿って第２延伸部６２ｂが延びたセルアッセンブリＳＡが用意される。
そして、セルアッセンブリを拘束する工程では、隣接するセルアッセンブリＳＡのうち一方のセルアッセンブリＳＡの第１延伸部６１ｂと、他方のセルアッセンブリＳＡの第２延伸部６２ｂとが重ねられるとよい。
また、図７に示されているように、組電池１０のセルアッセンブリＳＡは、並列に接続されていてもよい。
この場合、セルアッセンブリを用意する工程では、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとの両方に沿って第１延伸部６１ｂが延び、かつ、第１スペーサ４１の外側面４１ｃと第２スペーサ４２の外側面４２ｃとの両方に沿って第２延伸部６２ｂが延びたセルアッセンブリが用意される。
そして、セルアッセンブリを拘束する工程では、隣接するセルアッセンブリＳＡの第１延伸部６１ｂが重ねられ、かつ、隣接するセルアッセンブリＳＡの第２延伸部６２ｂが重ねられる。
ここで提案される組電池の製造方法では、図１０に示されているように、セルアッセンブリＳＡは、予め定められた個数ずつ並列に接続され、かつ、予め定められた個数ずつ並列に接続されたセルアッセンブリＳＡが、さらに直列に接続されるように、セルアッセンブリを用意する工程と、セルアッセンブリを拘束する工程とが構成されてもよい。
以上、ここで提案される組電池および組電池の製造方法について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた電池および電池の製造方法の実施形態などは、本発明を限定しない。
例えば、電池ケースや電極体の構造などは、特段言及されない限りにおいて限定されない。
例えば、上述した実施形態では、外装２１の一部品である蓋２１ｂに正極端子２２と負極端子とが取り付けられているが、外装２１の構造によっては、かかる形態に限定されない。つまり、正極端子と負極端子とが取り付けられる外装２１の部位は、蓋に限定されない。例えば、正極端子と負極端子とは、電極体が収容されるケース本体に取り付けられてもよい。
１０，１０Ａ，１０Ｂ 組電池
１１ セル
１２ スペーサ
１４ 拘束部材
２０ 電池要素
２０ａ 正極シートの集電部
２０ｂ 負極シートの集電部
２１ 外装
２１ａ ケース本体
２１ｂ 蓋
２１ｂ１，２１ｂ２ 取付孔
２２ 正極端子
２２ａ 基部
２２ｂ 取付部
２２ｃ 軸部
２２ｄ 軸部２２ｃの先端
２３ 負極端子
２３ａ 基部
２３ｂ 取付部
２３ｃ 軸部
２３ｄ 軸部２３ｃの先端
２４ 絶縁材
３１ 第１面
３２ 第２面
４１ 第１スペーサ
４１ａ 窪み
４１ｃ 第１スペーサ４１の外側面
４２ 第２スペーサ
４２ａ 窪み
４２ｃ 第２スペーサ４２の外側面
６１ 第１接続部材
６１ａ 第１接続部
６１ｂ 第１延伸部
６２ 第２接続部材
６２ａ 第２接続部
６２ｂ 第２延伸部
７１，７２ 押圧部材
７３，７４ 端子プレート
７３ａ，７４ａ 出力端子
７５，７６ スペーサ
８１，８２ 拘束バンド
ＳＡ セルアッセンブリ
Ｗ 溶接部

Claims (13)

  1. 順に並べられた複数のセルアッセンブリと、
    前記複数のセルアッセンブリを、並べられた方向に沿って拘束する拘束部材と
    を備え、
    前記複数のセルアッセンブリは、
    セルと、
    第１スペーサと、
    第２スペーサと、
    第１接続部材と、
    第２接続部材と
    をそれぞれ備え、
    前記セルは、
    外装と、
    前記外装に取付けられた正極端子と、
    前記外装に取付けられた負極端子と
    を備え、
    前記外装は、
    隣接するセルアッセンブリに対向する第１面と、
    前記並べられた方向において前記第１面の反対側に向いた第２面と
    を備え、
    前記第１スペーサは、前記第１面に重ねられ、前記第１面に重ねられる面とは反対側に外側面を備え、
    前記第２スペーサは、前記第２面に重ねられ、前記第２面に重ねられる面とは反対側に外側面を備え、
    前記第１接続部材は、
    前記正極端子に取付けられ、かつ、
    前記外装に対して絶縁された状態で、前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第１延伸部を有し、
    前記第２接続部材は、
    前記負極端子に取付けられ、かつ、
    前記外装に対して絶縁された状態で、前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第２延伸部を有し、
    前記隣接するセルアッセンブリのうち一方のセルアッセンブリの前記第１スペーサと、他方のセルアッセンブリの前記第２スペーサとは、重ねられており、かつ、重ねられた前記第１スペーサと前記第２スペーサとの間で、前記一方のセルアッセンブリの前記第１延伸部と前記第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部と、前記他方のセルアッセンブリの前記第１延伸部と前記第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部とが重ねられていることによって隣接するセルアッセンブリが電気的に接続されるように、前記拘束部材によって拘束されており、かつ、前記拘束部材による拘束が解かれることによって、複数のセルアッセンブリが離れるように構成された、
    組電池。
  2. 前記第１接続部材と前記正極端子とは、少なくとも一部において溶接されており、かつ、前記第２接続部材と前記負極端子とは、少なくとも一部において溶接されている、請求項１に記載された組電池。
  3. 前記複数のセルアッセンブリの前記第１延伸部は、前記第１スペーサの外側面に沿ってそれぞれ延びており、
    前記複数のセルアッセンブリの前記第２延伸部は、前記第２スペーサの外側面に沿って延びており、かつ、
    前記隣接するセルアッセンブリのうち前記一方のセルアッセンブリの前記第１延伸部と、前記他方のセルアッセンブリの前記第２延伸部とが重ねられている、
    請求項１に記載された組電池。
  4. 前記第１スペーサの外側面は、前記第１延伸部が嵌められた窪みを有している、請求項３に記載された組電池。
  5. 前記第２スペーサの外側面は、前記第２延伸部が嵌められた窪みを有している、請求項３または４に記載された組電池。
  6. 前記第１延伸部は、前記第１スペーサの幅方向の中央部まで延びており、
    前記第２延伸部は、前記第２スペーサの幅方向の中央部まで延びている、
    請求項３から５までの何れか一項に記載された組電池。
  7. 前記セルアッセンブリの前記第１延伸部は、前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面との両方に沿って延びており、
    前記セルアッセンブリの前記第２延伸部は、前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面との両方に沿ってそれぞれ延びており、かつ、
    前記隣接するセルアッセンブリの前記第１延伸部同士が重ねられており、かつ、前記隣接するセルアッセンブリの前記第２延伸部同士が重ねられている、
    請求項１に記載された組電池。
  8. 前記第１スペーサの外側面は、
    前記第１延伸部が嵌められた第１窪みと、
    前記第２延伸部が嵌められた第２窪みと
    を有しており、かつ、
    前記第２スペーサの外側面は、
    前記第１延伸部が嵌められた第１窪みと、
    前記第２延伸部が嵌められた第２窪みと
    を有している、請求項７に記載された組電池。
  9. 前記第１延伸部は、前記第１スペーサと前記第２スペーサの幅方向の中央部までそれぞれ延びており、かつ、
    前記第２延伸部は、前記第１延伸部と絶縁された状態で、前記第１スペーサと前記第２スペーサの幅方向の中央部までそれぞれ延びている、
    請求項７または８に記載された組電池。
  10. 前記並べられた前記複数のセルアッセンブリの両端にそれぞれ配置された端子プレートをさらに備え、
    前記拘束部材は、前記複数のセルアッセンブリとともに前記端子プレートを挟む、一対の押圧部材を備えた、
    請求項１から９までの何れか一項に記載された組電池。
  11. セルを用意する工程と、
    セルアッセンブリを用意する工程と、
    セルアッセンブリを拘束する工程と
    を含み、
    前記セルを用意する工程では、
    少なくとも一対の対向する第１面と第２面とを有する外装と、
    前記外装に取付けられた正極端子と、
    前記外装に取付けられた負極端子と
    を備えたセルが用意され、
    前記セルアッセンブリを用意する工程では、
    前記外装の前記第１面に重ねられる第１スペーサと、
    前記外装の前記第２面に重ねられる第２スペーサと、
    前記正極端子に取付けられ、前記外装に対して絶縁された状態で、前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第１延伸部を有する第１接続部材と、
    前記負極端子に取付けられ、前記外装に対して絶縁された状態で、前記外装に重ねられた前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面とのうち、少なくとも一方の外側面に沿って延びた第２延伸部とを有する第２接続部材と
    が、前記セルに組付けられたセルアッセンブリが用意され、
    前記セルアッセンブリを拘束する工程では、
    複数のセルアッセンブリが順に並べられ、
    並べられた前記複数のセルアッセンブリの両端に端子プレートが配置され、
    前記複数のセルアッセンブリと、前記複数のセルアッセンブリの両端に配置された前記端子プレートとが拘束部材によって拘束されており、
    隣接するセルアッセンブリのうち一方のセルアッセンブリの前記第１スペーサと、他方のセルアッセンブリの前記第２スペーサとが重ねられ、かつ、
    重ねられた前記第１スペーサと前記第２スペーサとの間で、前記一方のセルアッセンブリの前記第１延伸部と前記第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部と、前記他方のセルアッセンブリの前記第１延伸部と前記第２延伸部とのうち何れか一方の延伸部とが重ねられる、
    組電池の製造方法。
  12. 前記セルアッセンブリを用意する工程では、
    前記第１スペーサの外側面に沿って前記第１延伸部がそれぞれ延び、かつ、前記第２スペーサの外側面に沿って前記第２延伸部が延びたセルアッセンブリが用意され、かつ、
    前記セルアッセンブリを拘束する工程では、
    前記隣接するセルアッセンブリのうち前記一方のセルアッセンブリの前記第１延伸部と、前記他方のセルアッセンブリの前記第２延伸部とが重ねられる、
    請求項１１に記載された組電池の製造方法。
  13. 前記セルアッセンブリを用意する工程では、
    前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面との両方に沿って前記第１延伸部が延び、かつ、前記第１スペーサの外側面と前記第２スペーサの外側面との両方に沿って前記第２延伸部が延びたセルアッセンブリが用意され、かつ、
    前記セルアッセンブリを拘束する工程では、
    前記隣接するセルアッセンブリの前記第１延伸部が重ねられ、かつ、前記隣接するセルアッセンブリの前記第２延伸部が重ねられる、
    請求項１１に記載された組電池の製造方法。
JP2018025954A 2018-02-16 2018-02-16 組電池および組電池の製造方法 Active JP7037724B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025954A JP7037724B2 (ja) 2018-02-16 2018-02-16 組電池および組電池の製造方法
CN201910112077.0A CN110165099B (zh) 2018-02-16 2019-02-13 电池组及电池组的制造方法
US16/276,066 US10892453B2 (en) 2018-02-16 2019-02-14 Battery pack and method of manufacturing battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025954A JP7037724B2 (ja) 2018-02-16 2018-02-16 組電池および組電池の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019145236A JP2019145236A (ja) 2019-08-29
JP7037724B2 true JP7037724B2 (ja) 2022-03-17

Family

ID=67617058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018025954A Active JP7037724B2 (ja) 2018-02-16 2018-02-16 組電池および組電池の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10892453B2 (ja)
JP (1) JP7037724B2 (ja)
CN (1) CN110165099B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7106497B2 (ja) * 2019-08-07 2022-07-26 株式会社藤商事 遊技機
JP7302507B2 (ja) * 2020-03-02 2023-07-04 トヨタ自動車株式会社 電池モジュール及び電池モジュール製造方法
JP7210519B2 (ja) * 2020-10-27 2023-01-23 本田技研工業株式会社 電池セル及び電池モジュール

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071053A (ja) 2009-09-28 2011-04-07 Hitachi Vehicle Energy Ltd 扁平角型電池および組電池
JP2013187104A (ja) 2012-03-09 2013-09-19 Hitachi Ltd 電池モジュール及び扁平型電池セル
JP2015069729A (ja) 2013-09-26 2015-04-13 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2016115458A (ja) 2014-12-12 2016-06-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電モジュール
WO2017063878A1 (en) 2015-10-16 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Terminal arrangement for an energy storage device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4501080B2 (ja) * 2006-10-23 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 組電池およびその製造方法
US20130183571A1 (en) * 2010-09-30 2013-07-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack and vehicle including the same
JP2014199716A (ja) 2011-08-11 2014-10-23 パナソニック株式会社 電池パック
JP5903607B2 (ja) * 2011-11-11 2016-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池パック
IL221664A0 (en) * 2012-08-27 2012-12-31 Yitzchak Dotan Bipolar battery
JP6131966B2 (ja) * 2015-01-30 2017-05-24 トヨタ自動車株式会社 電池及び組電池
JP6641603B2 (ja) * 2017-03-24 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 組電池
JP6607225B2 (ja) * 2017-04-13 2019-11-20 トヨタ自動車株式会社 積層型電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071053A (ja) 2009-09-28 2011-04-07 Hitachi Vehicle Energy Ltd 扁平角型電池および組電池
JP2013187104A (ja) 2012-03-09 2013-09-19 Hitachi Ltd 電池モジュール及び扁平型電池セル
JP2015069729A (ja) 2013-09-26 2015-04-13 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2016115458A (ja) 2014-12-12 2016-06-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電モジュール
WO2017063878A1 (en) 2015-10-16 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Terminal arrangement for an energy storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019145236A (ja) 2019-08-29
US20190259988A1 (en) 2019-08-22
US10892453B2 (en) 2021-01-12
CN110165099A (zh) 2019-08-23
CN110165099B (zh) 2021-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112993471B (zh) 方形二次电池以及组电池
EP2535962B1 (en) Battery module having enhanced welding reliability and medium or large battery pack including same
JP5175265B2 (ja) 安全性及び容量が改善されたリチウム二次電池
US7892669B2 (en) Middle or large-sized battery module
EP2429025B1 (en) Voltage sensing member and battery module comprising same
EP1961058B1 (en) Electrochemical battery and method for making same
JP5367731B2 (ja) バッテリーモジュール用の電極端子接続部材
KR100866767B1 (ko) 이차전지용 안전부재
KR101125592B1 (ko) 수명 특성과 안전성이 우수한 고용량 전지셀
US20090220853A1 (en) Battery Module
KR101472167B1 (ko) 안전성이 향상된 이차전지용 파우치 및 이를 이용한 파우치형 이차전지, 중대형 전지팩
JP2008282582A (ja) 組電池
JP6891930B2 (ja) 角形二次電池及びそれを用いた組電池
JP7037724B2 (ja) 組電池および組電池の製造方法
JP2013055070A (ja) 組電池
KR20110034489A (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
CN110998896B (zh) 制造能量储存装置的方法
KR20060022358A (ko) 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
JP2013055069A (ja) 組電池の組立方法
KR100627296B1 (ko) 이차 전지와 이에 사용되는 단자 조립체
JP5541101B2 (ja) 蓄電装置
WO2021171334A1 (ja) 接続リード及び電池
CN216213948U (zh) 电池
JP2024037303A (ja) 電池
KR101549171B1 (ko) 전극 접속구조가 개선된 이차전지 어셈블리 및 이를 위한 이차전지와 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200924

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220216

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7037724

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151