JP7472848B2 - 電池ケースおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、電池ケースおよびその製造方法に関する。
保持プレート内に配置されるセパレータの電池収納部に複数の電池が収納される組電池が知られている（例えば、特許文献１）。複数の電池は、セパレータに設けられる開口部内に配置される熱伝導シートを介して、冷却プレートの熱交換面上に配置されている。
特開２０１２－０９４３１２号公報
上記構造の組電池では、例えば、セパレータの製造誤差や熱膨張の影響により、液水が、セパレータの外部から開口部を介して電池収容部に侵入する可能性がある。
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本開示の一形態によれば、電池ケースが提供される。この電池ケースは、ケース底壁部と、前記ケース底壁部の周縁部に接続され、前記ケース底壁部とともに電池モジュールを収容するための電池収容部を規定するケース側壁部とを備えるケース本体であって、前記ケース底壁部が、前記電池収容部と、前記ケース本体の外部とを連通する開口部を有するケース本体と、前記ケース底壁部の外側と対向するように配置される冷却器と、前記冷却器と前記ケース底壁部との間に配置され、前記開口部を覆う絶縁シートと、を備える。
この形態の電池ケースによれば、絶縁シートが冷却器とケース底壁部との間に配置されて開口部を覆うことにより、開口部が絶縁シートによって閉塞されるので、ケース本体の外部から開口部を介して電池収容部に液水が侵入することを低減または防止することができる。
（２）上記形態の電池ケースにおいて、絶縁シートは、ＰＥＴまたはＰＰの少なくともいずれか一方を含有してよい。
この形態の電池ケースによれば、絶縁シートが絶縁性、防水性ならびに熱伝導性を備えることにより、電池モジュールと冷却器との間の通電を低減または防止することができるとともに、電池モジュールの放熱性能を高くすることができる。
（３）上記形態の電池ケースにおいて、前記絶縁シートと、前記ケース本体とは、同じ樹脂材料を含有し、互いに溶着していてよい。
この形態の電池ケースによれば、ケース底壁部と、絶縁シートとが溶着しているので、ケース本体と、絶縁シートとの密着性を向上させることができる。
（４）上記形態の電池ケースにおいて、前記ケース底壁部の外面は、前記開口部の周囲に凹部を備えてよい。前記絶縁シートは、前記凹部に収容されてよい。
この形態の電池ケースによれば、凹部に絶縁シートが収容されることにより、絶縁シートが開口部を閉塞しつつ、ケース本体と、絶縁シートとの接触面積を増加させることができ、ケース本体と、絶縁シートとの接着性を向上させることができる。
（５）上記形態の電池ケースにおいて、前記ケース本体は、さらに、前記ケース底壁部の外面から突出する突出部を備えてよい。前記冷却器は、さらに、前記突出部と嵌合するための嵌合孔を備えてよい。
この形態の電池ケースによれば、ケース本体の突出部と、冷却器の嵌合孔とを嵌合することにより、冷却器からケース本体が脱落することを低減または防止することができ、電池ケースの強度を向上することができる。
（６）本開示の他の形態によれば、電池ケースの製造方法が提供される。この電池ケースの製造方法は、冷却器の表面に絶縁シートを配置する工程と、前記絶縁シートが配置された前記冷却器を金型に組み付ける工程と、前記冷却器を組み付けられた前記金型に成形材料を充填して、電池収容部を有するケース本体であって、前記電池収容部と前記ケース本体の外部とを連通し、前記絶縁シートの表面上に配置される開口部を備えるケース本体を形成する工程と、を備える。
この形態の電池ケースの製造方法によれば、開口部が絶縁シートの表面によって閉塞される。したがって、ケース本体の外部から開口部を介してケース本体の内部に液水が侵入することを低減または防止することができる。
（７）上記形態の電池ケースの製造方法において、前記ケース本体を形成する工程において、前記成形材料は、少なくとも前記絶縁シートの周縁部を覆うように前記金型に充填されてよい。
この形態の電池ケースの製造方法によれば、成形材料が絶縁シートの周縁部を覆うように充填されるので、ケース本体と、絶縁シートとの接触面積を増加させることができ、ケース本体と、絶縁シートとの接着性を向上することができる。
（８）上記形態の電池ケースの製造方法において、前記ケース本体を形成する工程において、前記成形材料を、さらに、前記冷却器に設けられる嵌合孔に充填し、前記ケース本体の一部が前記嵌合孔に嵌合された前記ケース本体を形成してよい。
この形態の電池ケースの製造方法によれば、ケース本体の突出部と、冷却器の嵌合孔とが嵌合することにより、ケース本体が冷却器から脱落することを低減または防止することができる。
本開示は、電池ケースならびに電池ケースの製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、蓄電装置、電池ケースまたは蓄電装置を備える移動体、蓄電装置の製造方法、移動体の製造方法等の形態で実現することができる。
蓄電装置を示す斜視図。 蓄電装置の内部構成を示す分解斜視図。 図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ位置における断面図。 絶縁シートを配置した状態の冷却器を示す斜視図。 絶縁シートを配置された状態の冷却器を平面視で表す説明図。 ケース底壁部の外面を平面視で表す説明図。 図３の一部の領域の拡大図。 蓄電装置の製造方法を示す工程図。 電池ケースの製造方法を示す工程図。 絶縁シートを配置された冷却器に枠体が組み付けられた状態を示す斜視図。 金型が装着された状態の組立体を示す断面図。 組立体内にケース本体が形成された状態を示す説明図。 図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ位置の断面図。 ケース本体に熱伝導材および電池モジュールが配置される様子を示す斜視図。
Ａ．第１実施形態：
図１から図４を参照して、本開示の第１実施形態としての電池ケース１００を備える蓄電装置２００について説明する。図１は、蓄電装置２００を示す斜視図である。図２は、蓄電装置２００の内部構成を示す分解斜視図である。図３は、図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ位置における断面図である。図４は、絶縁シート８０を配置した状態の冷却器１０を示す斜視図である。
蓄電装置２００は、例えば、電動機と、内燃機関との少なくともいずれかの原動機を駆動源としたハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両に搭載される車載用のバッテリーシステムである。図１および図２に示すように、蓄電装置２００は、電池モジュール４０と、枠体２０と、熱伝導材５０と、電池ケース１００とを備えている。本実施形態の電池ケース１００は、図２に示すように、ケース本体３０と、冷却器１０と、絶縁シート８０とを備えている。
電池モジュール４０は、複数の蓄電セル４１を備えている。蓄電セル４１は、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。蓄電セル４１は、蓄電装置２００に要求される出力電圧等に応じた任意の数で備えられる。図２の例では、蓄電セル４１の数は、１０である。蓄電セル４１は、たとえば、角型の外観形状を有する。蓄電セル４１は、ケース本体３０の電池収容部３９内で直線状に配列されている。蓄電セル４１は、角型形状に限定されず、円筒型形状などの任意の形状であってよい。蓄電セル４１は、液状の電解質を用いるものであってもよく、固体状の電解質を用いるものであってもよい。蓄電セル４１は、二次電池に限定されず、蓄電可能なキャパシタ等であってもよい。
枠体２０は、ケース本体３０を補強するための金属製の部材である。枠体２０は、ケース本体３０のケース側壁部３２の外周面を囲むように配置されている。枠体２０は、一対のエンドプレート２１，２２、および一対の拘束プレート２３，２４を備えている。枠体２０は、電池ケース１００が充分な強度を有する場合には、備えられなくてもよい。
エンドプレート２１，２２は、略平板状の部材である。エンドプレート２１，２２は、ケース本体３０を挟んで互いに対向するように配置されている。拘束プレート２３，２４は、エンドプレート２１，２２の配列方向に対して直交する方向において、ケース本体３０を挟んで互いに対向するように配置されている。
拘束プレート２３，２４は、ケース本体３０との間にエンドプレート２１，２２を挟持し拘束する。拘束プレート２３は、プレート本体２３ａと、係合片部２３ｂ，２３ｃと、底面部２３ｄとを有している。プレート本体２３ａは、ケース本体３０のケース側壁部３２の外周面に沿って配置される平板部材である。係合片部２３ｂ，２３ｃは、拘束プレート２３のうち、プレート本体２３ａの両端から連続し、拘束プレート２４に向かって屈曲する部分である。底面部２３ｄは、拘束プレート２３のうち、プレート本体２３ａの端辺のうち冷却器１０に近い位置の端辺から連続し、拘束プレート２４に向かって屈曲する部分である。底面部２３ｄは、冷却器１０のケース対向面１３ａと面一（flush）となるように設けられている。
拘束プレート２４は、プレート本体２４ａと、係合片部２４ｂ，２４ｃと、底面部２４ｄとを有している。プレート本体２４ａは、ケース本体３０のケース側壁部３２に沿って配置される平板部材である。係合片部２４ｂ，２４ｃは、拘束プレート２４のうち、プレート本体２４ａの両端から連続し、拘束プレート２３に向かって屈曲する部分である。底面部２４ｄは、拘束プレート２４のうち、プレート本体２４ａの端辺のうち冷却器１０に近い位置の端辺から連続し、拘束プレート２３に向かって屈曲する部分である。底面部２４ｄは、冷却器１０のケース対向面１３ａと面一となるように設けられている。係合片部２３ｂ，２３ｃがエンドプレート２１，２２の端部に係合し、係合片部２４ｂ，２４ｃがエンドプレート２１，２２の端部に係合することで、一対のエンドプレート２１，２２と、ケース本体３０とが、一対の拘束プレート２３，２４によって拘束される。
ケース本体３０は、枠体２０の内側に設けられている箱状の部材であり、電池モジュール４０を収容する。ケース本体３０は、後述するように、絶縁性の樹脂材料を用いた射出成形によって形成されている。本実施形態では、ケース本体３０は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）を用いて形成されている。ケース本体３０を形成するための樹脂材料には、さらに、ケース本体３０の強度を向上させる観点から、例えば、ガラス繊維や炭素繊維などの強化繊維が混合されてもよい。ケース本体３０の材料は、ＰＥＴには限らず、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン系、アクリル系などの種々の樹脂材料を用いてもよい。ケース本体３０の材料は、後述するように、絶縁シート８０との接着性を向上させるために、絶縁シート８０と同系統の樹脂材料が含有されていることが好ましい。
ケース本体３０は、平板状のケース底壁部３１と、ケース底壁部３１を囲むケース側壁部３２とを備えている。ケース側壁部３２は、ケース底壁部３１の周縁部に接続され、ケース底壁部３１の法線方向に向かって延出している。ケース側壁部３２は、ケース底壁部３１とともに、電池モジュール４０を収容するための電池収容部３９を規定している。電池収容部３９は、ケース本体３０の内部に相当する。ケース側壁部３２の外表面は、枠体２０の内表面に接する。ケース側壁部３２の内表面には、蓄電セル４１の位置決めをするためのリブが備えられてもよい。
ケース底壁部３１は、複数の開口部３６を備えている。開口部３６は、電池収容部３９と、ケース本体３０の外部とを連通している。本実施形態では、開口部３６の数は、電池収容部３９に収容される電池モジュール４０に含まれる蓄電セル４１の数と同数であり、図２の例において、１０である。開口部３６は、電池モジュール４０から冷却器１０への放熱経路として機能する。本実施形態では、開口部３６には、熱伝導材５０が配置される。
熱伝導材５０は、絶縁性と、伝熱性とを有する部材である。熱伝導材５０は、電池モジュール４０の熱を冷却器１０へと伝熱するとともに、電池モジュール４０と、冷却器１０との間を電気的に絶縁する。本実施形態では、熱伝導材５０は、シリコーン系の樹脂材料を用いたペースト状の粘着剤が用いられる。熱伝導材５０は、電池モジュール４０と、冷却器１０との密着性を高めるために、弾性を有することが好ましい。熱伝導材５０は、シリコーン系の樹脂材料には限定されず、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系などの種々の樹脂材料であってもよい。熱伝導材５０は、ペースト状に限らずシート状であってもよい。熱伝導材５０は、電池ケース１００が充分な放熱性能を有する場合などには、省略されてもよい。
冷却器１０は、ケース本体３０のケース底壁部３１の外側と対向するように配置されている。冷却器１０は、電池モジュール４０を冷却する。冷却器１０は、アルミあるいはアルミ合金などの高い熱伝導性を有する金属によって形成されている。図２に示すように、冷却器１０は、略平板状の外観形状を有している。ケース底壁部３１に対向する冷却器１０の面をケース対向面１３ａとも呼ぶ。
図４に示すように、冷却器１０は、冷媒供給路１１と、冷媒排出路１２と、本体部１３とを備えている。冷媒供給路１１は、本体部１３の一端に配置され、冷媒排出路１２は、本体部１３の他端に配置されている。冷媒供給路１１には、本体部１３内に冷媒を供給するための冷媒供給口１１ａが設けられており、冷媒排出路１２には、冷媒を排出するための冷媒排出口１２ａが設けられている。冷媒供給口１１ａおよび冷媒排出口１２ａは、冷却器１０内に冷媒を循環させるための図示しない冷媒循環路に接続されている。
図３に示すように、冷却器１０の本体部１３の内部には、冷媒を流動させるための冷媒流路１５が設けられている。冷媒供給口１１ａから供給された冷媒は、本体部１３内の冷媒流路１５を通過して、冷媒排出口１２ａから冷媒循環路へと排出される。冷媒が冷媒流路１５を流動することによって、電池モジュール４０が冷却される。
図４に示すように、本体部１３には、嵌合孔１８が設けられている。嵌合孔１８は、本体部１３のケース対向面１３ａからその逆側の面まで、すなわち本体部１３を厚さ方向に貫通する貫通孔である。本実施形態では、本体部１３には、複数の嵌合孔１８が備えられている。具体的には、絶縁シート８０の両脇となる位置に、それぞれ７つずつの嵌合孔１８が本体部１３の延伸方向に沿って直線状に配列されている。嵌合孔１８は、ケース本体３０のケース底壁部３１に設けられる突出部３８と嵌合する。例えば、ケース本体３０が、冷却器１０に対して安定して固定される場合などには、嵌合孔１８は備えられなくてもよい。嵌合孔１８の数は、任意に設定することができ、複数には限らず、１つであってもよい。
突出部３８は、図３に示すように、ケース本体３０のケース底壁部３１の外面３１Ｂに備えられている。突出部３８は、ケース底壁部３１の外面３１Ｂから突出する部分であり、ケース本体３０の形成時にケース本体３０とともに一体的に形成される。突出部３８は、柱状部３８Ａと、フランジ部３８Ｂとを備えている。柱状部３８Ａは、冷却器１０の本体部１３に設けられる嵌合孔１８に挿通される部分である。フランジ部３８Ｂは、柱状部３８Ａの断面幅よりも大きい断面幅を有する部分である。フランジ部３８Ｂは、冷却器１０の本体部１３のケース対向面１３ａとは逆側の面に露出して備えられている。フランジ部３８Ｂは、ケース底壁部３１の外面３１Ｂとともに冷却器１０の本体部１３を挟持し、柱状部３８Ａが嵌合孔１８から脱落することを低減または防止している。
図４に示すように、冷却器１０の本体部１３のケース対向面１３ａには、絶縁シート８０が配置されている。絶縁シート８０は、冷却器１０のケース対向面１３ａ上において、嵌合孔１８を回避しつつ、後述するように、開口部３６の配置領域３６Ｅを覆うように、配置されている。
絶縁シート８０は、図３に示すように、冷却器１０のケース対向面１３ａと、ケース底壁部３１の外面３１Ｂとの間に配置されている。絶縁シート８０は、ケース底壁部３１の外面３１Ｂにおいて、開口部３６を覆うように配置されている。この結果、絶縁シート８０は、ケース底壁部３１の外面３１Ｂで開口部３６を閉塞している。開口部３６を閉塞するとは、開口部３６をシール（seal）することを意味する。絶縁シート８０は、電池モジュール４０と、冷却器１０との間を電気的に絶縁する機能を有している。そのため、絶縁シート８０は、高い絶縁性を有する材料であることが好ましい。また、絶縁シート８０は、開口部３６を閉塞することにより、ケース本体３０の外部の液水が開口部３６を介して電池収容部３９へ侵入することを低減または防止している。そのため、絶縁シート８０は、高い防水性を有する材料であることが好ましい。絶縁シート８０は、電池モジュール４０から冷却器１０への放熱経路上に備えられることから、高い熱伝導性を有する材料であることが好ましい。以上のことから、絶縁シート８０には、例えば、ＰＥＴ、ＰＰ、アクリル系樹脂などの樹脂材料が用いられることが好ましい。本実施形態では、絶縁シート８０の材料には、ケース本体３０と同系統の樹脂材料であるＰＥＴが用いられている。絶縁シート８０は、ＰＥＴに代えて、またはそれとともにＰＰが含有されていてもよい。この形態の絶縁シート８０であっても、本実施形態の電池ケース１００と同様な効果を奏することができる。
本実施形態では、絶縁シート８０には、ＰＥＴに加え、さらに、接着性を有する樹脂材料が含有されている。絶縁シート８０をこのように構成することにより、例えば、熱圧着により、冷却器１０のケース対向面１３ａ上に絶縁シート８０を接着させることができる。絶縁シート８０は、冷却器１０上に接着剤を塗布することによって冷却器１０上に接着されてもよい。絶縁シート８０は、後述するように、射出成形によるケース本体３０の形成時に、ケース本体３０および冷却器１０に挟持されて固定される観点から、例えば、冷却器１０上にグリースを塗布することによって冷却器１０上に配置されてもよい。冷却器１０上に絶縁シート８０を固定する方法は上記の態様には限定されず、例えば、粘着剤が塗布された粘着テープ状の絶縁シート８０を冷却器１０に貼り付ける方法、接着性を有する樹脂材料が添加されていない絶縁シート８０を熱圧着して冷却器１０に固定する方法などの種々の方法により冷却器１０上に配置されてよい。
図５から図７を用いて、ケース本体３０と、絶縁シート８０との配置関係について説明する。図５は、絶縁シート８０を配置された状態の冷却器１０を平面視で表す説明図である。図５には、技術の理解を容易にするために、ケース本体３０の開口部３６の配置位置が破線を用いて模式的に示されている。図６は、ケース底壁部３１の外面３１Ｂを平面視で表す説明図である。図７は、図３の一部の領域ＡＲの拡大図である。図７に示す断面図の位置は、図５に示すＶＩＩ－ＶＩＩ位置に相当する。図７では、電池モジュール４０、熱伝導材５０、ならびに枠体２０の図示は省略されている。
図５に示すように、絶縁シート８０は、平面視で略矩形の外観形状を有している。図５および図６に、複数の開口部３６が配置される配置領域３６Ｅを、一点鎖線により模式的に示した。複数の開口部３６は、配置領域３６Ｅ内に直線状に配列されている。絶縁シート８０は、冷却器１０のケース対向面１３ａ上において、嵌合孔１８を回避しつつ、配置領域３６Ｅを覆うように配置されている。この結果、絶縁シート８０は、複数の開口部３６のすべてを覆い、ケース底壁部３１の外表面において、複数の開口部３６のすべてを閉塞している。
図５では、技術の理解を容易にするために、絶縁シート８０の周縁部８０Ｅがハッチングを付して模式的に示されている。周縁部８０Ｅは、絶縁シート８０の外周端から絶縁シート８０の中心に向かって予め定められた距離までの領域であり、本実施形態では、絶縁シート８０の外周端から配置領域３６Ｅに至る位置までの領域である。
図６および図７に示すように、ケース底壁部３１の外面３１Ｂには、凹部３１Ｒが備えられている。図６に、技術の理解を容易にするために、ケース底壁部３１の外面３１Ｂにおける凹部３１Ｒが形成される範囲をハッチングにより示した。図６に示すように、凹部３１Ｒは、ケース底壁部３１の外面３１Ｂにおいて、配置領域３６Ｅを含む範囲に亘って形成されている。図７に示すように、凹部３１Ｒは、ケース底壁部３１の外面３１Ｂにおいて、ケース底壁部３１の他の部分よりも厚みが薄く形成された部分である。凹部３１Ｒには、絶縁シート８０が収容される。凹部３１Ｒの深さは、絶縁シート８０の厚みに相当し、ケース底壁部３１の外面３１Ｂと、冷却器１０に対向する絶縁シート８０の面である冷却器対向面８０Ｂとが面一となるように構成されている。
図８から図１４を用いて、蓄電装置２００ならびに本実施形態のケース本体３０の製造方法について説明する。図８は、蓄電装置２００の製造方法を示す工程図である。図９は、電池ケース１００の製造方法を示す工程図である。
図８に示すように、ステップＳ１０では、本実施形態の電池ケース１００が製造される。ステップＳ２０では、ケース本体３０のケース底壁部３１に形成された開口部３６に熱伝導材５０を配置する。ステップＳ３０では、電池ケース１００の電池収容部３９に電池モジュール４０が組み付けられる。具体的には、電池ケース１００のケース本体３０に設けられる電池収容部３９に、電池モジュール４０が組み付けられることによって、蓄電装置２００は完成する。
図９に示すように、本実施形態の電池ケース１００の製造方法において、ステップＳ１２では、図４で示したように、本体部１３のケース対向面１３ａに絶縁シート８０を配置した冷却器１０を準備する。具体的には、ケース対向面１３ａに絶縁シート８０を配置して熱圧着することにより、ケース対向面１３ａ上に絶縁シート８０を接着させる。ステップＳ１４では、絶縁シート８０を配置した状態の冷却器１０を、射出成形用の金型内に組み付ける。なお、本実施形態では、絶縁シート８０を配置した状態の冷却器１０に枠体２０を組み付けた組立体を金型内に組み付ける。ステップＳ１６では、射出成形によりケース本体３０を形成する。具体的には、組立体を収容した状態の金型に樹脂材料を充填することによりケース本体３０を形成する。以上により、電池ケース１００が完成する。
図１０は、絶縁シート８０を配置された冷却器１０に枠体２０が組み付けられた状態を示す斜視図である。絶縁シート８０を配置された冷却器１０に枠体２０が組み付けられた部材を組立体ＡＳとも呼ぶ。組立体ＡＳには、枠体２０と、冷却器１０とが組み付けられることによって、本体部１３のケース対向面１３ａと、枠体２０の内周面とに囲まれるケース収容部２０Ｓが形成される。ケース収容部２０Ｓには、金型の一部が収容され、射出成形後にはケース本体３０が形成される。
図１１は、金型６０が装着された状態の組立体ＡＳを示す断面図である。図１１に示す断面の位置は、図１０のＸＩ－ＸＩ位置に相当する。図１１に示すように、金型６０は、その内部に組立体ＡＳが収容された状態で型締めされる。図１１には、金型６０内に形成される空間Ｓ１，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３が示されている。空間Ｓ１，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３は、ケース本体３０を形成するための空間であり、ケース本体３０の形状と略同一形状の空間である。
図１１に示すように、金型６０は、第一金型６１と、第二金型６２とを備えている。第一金型６１は、ケース収容部２０Ｓを覆うように組立体ＡＳに装着される、いわゆるコア（Core）である。第二金型６２は、組立体ＡＳの外周面を覆うように組立体ＡＳに装着される、いわゆるキャビティ（Cavity）である。第二金型６２には、凹部６２Ｒが形成されている。本実施形態では、凹部６２Ｒは、複数備えられる。具体的には、凹部６２Ｒは、冷却器１０に備えられる嵌合孔１８の数と同数だけ設けられている。図１１に示すように、各凹部６２Ｒは、冷却器１０の各嵌合孔１８と連通するように配置されている。この結果、凹部６２Ｒと、嵌合孔１８とは、ケース底壁部３１の突出部３８を形成するための空間Ｓ１を形成する。空間Ｓ１のうち、凹部６２Ｒは、突出部３８のフランジ部３８Ｂに対応する空間であり、嵌合孔１８は、突出部３８の柱状部３８Ａに対応する空間である。
第一金型６１は、フランジ部６１Ｆと、本体部６１Ｂと、凸部６１Ｔとを備えている。フランジ部６１Ｆは、組立体ＡＳのケース収容部２０Ｓを閉塞する部分である。本体部６１Ｂは、ケース収容部２０Ｓに収容される部分である。本体部６１Ｂの外周面と、枠体２０のプレート本体２３ａおよびプレート本体２４ａとの間には、空間Ｓ３が形成されている。空間Ｓ３は、ケース本体３０のケース側壁部３２を形成するための空間である。また、本体部６１Ｂのうち冷却器１０と対向する外面と、底面部２３ｄ、底面部２４ｄ、ならびに冷却器１０との間には、空間Ｓ２１が形成され、本体部６１Ｂのうち冷却器１０と対向する外面と、絶縁シート８０の周縁部８０Ｅとの間には、空間Ｓ２２が形成されている。空間Ｓ２１は、ケース本体３０のケース底壁部３１を形成するための空間である。空間Ｓ２２は、ケース底壁部３１の一部を形成するとともに、凹部３１Ｒを形成するための空間である。
凸部６１Ｔは、本体部６１Ｂのうち冷却器１０と対向する外面から突出する部分である。凸部６１Ｔは、絶縁シート８０の表面８０Ｔに当接する。凸部６１Ｔは、開口部３６の形状と略同一形状を有しており、ケース底壁部３１に開口部３６を形成する。凸部６１Ｔは、開口部３６に対応する数（本実施形態において、１０）だけ備えられている。凸部６１Ｔの周囲には、空間Ｓ２２が形成される。空間Ｓ２２は、第一金型６１の本体部６１Ｂと、絶縁シート８０の周縁部８０Ｅとの間に形成される空間である。
金型６０内に形成される空間Ｓ１，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３には、図示しない射出装置によって、ケース本体３０を形成するための成形材料が流入され、充填される。本実施形態では、成形材料は、図１１に矢印ＭＲとして示すように、スプルー（Sprue）とも呼ばれる図示しない成形材料の流路から、空間Ｓ１へと流入され、空間Ｓ１から金型６０内の空間Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３に充填される。
図１２は、組立体ＡＳ内にケース本体３０が形成された状態を示す説明図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ位置の断面図である。なお、図１３では、枠体２０の図示は省略されている。図１２に示すように、射出成形により形成されたケース本体３０は、ケース底壁部３１に開口部３６が備えられた状態で、枠体２０のケース収容部２０Ｓ内に形成される。図１１を用いて示したように、成形材料が空間Ｓ１に充填されることで突出部３８が形成される。具体的には、図１３に示すように、空間Ｓ１および冷却器１０の嵌合孔１８に成形材料が充填されることにより、嵌合孔１８内に嵌合した状態の突出部３８がケース底壁部３１の外面３１Ｂに形成される。成形材料がさらに空間Ｓ２１に充填されることでケース底壁部３１が形成され、さらに空間Ｓ３に充填されることで、ケース側壁部３２が形成される。成形材料が空間Ｓ２１とともに空間Ｓ２２へと充填されると、成形材料は、絶縁シート８０の周縁部８０Ｅを覆いつつ、第一金型６１の凸部６１Ｔの周囲に充填される。この結果、図１２に示すように、開口部３６が絶縁シート８０の外表面上に形成され、図１３に示すように、絶縁シート８０の周縁部８０Ｅを覆う状態の凹部３１Ｒがケース底壁部３１に形成される。
本実施形態では、ケース本体３０を形成するための成形材料と、絶縁シート８０とは、同系統の樹脂材料であるＰＥＴが用いられている。そのため、空間Ｓ２２に充填されて絶縁シート８０に接する成形材料が絶縁シート８０に溶着しやすくなる。ケース本体３０と、絶縁シート８０とが互いに溶着されることにより、ケース本体３０と、絶縁シート８０との密着性を向上させることができる。
図１４は、完成した電池ケース１００に熱伝導材５０および電池モジュール４０が配置される様子を示す斜視図である。図１４に示すように、ケース本体３０の開口部３６には、熱伝導材５０が配置される。ペースト状の熱伝導材５０が開口部３６に塗布される際には、絶縁性の低下を抑制する観点から、空隙が生じないように開口部３６内に充填されることが好ましい。開口部３６に充填された熱伝導材５０は、自然乾燥によって乾燥される。熱伝導材５０を配置された電池ケース１００に、電池モジュール４０が組み付けられることによって、蓄電装置２００は完成する。なお、熱伝導材５０の乾燥は、熱伝導材５０を電池モジュール４０と、冷却器１０とに充分に密着させる観点から、電池モジュール４０が組み付けられた後に行われることが好ましい。
以上、説明したように、本実施形態の電池ケース１００は、ケース底壁部３１に開口部３６を有するケース本体３０と、ケース底壁部３１の外面３１Ｂと対向するように配置される冷却器１０と、絶縁シート８０とを備えている。絶縁シート８０は、冷却器１０とケース底壁部３１の外面３１Ｂとの間において、開口部３６を覆うように配置されている。この形態の電池ケース１００によれば、絶縁シート８０によって開口部３６が閉塞されるので、ケース本体３０外部から開口部３６を介して電池収容部３９に液水が侵入することを低減または防止することができる。また、絶縁シート８０がケース底壁部３１の外面３１Ｂで開口部３６を閉塞しているので、電池モジュール４０と冷却器１０との間の絶縁性を高めることができる。
本実施形態の電池ケース１００によれば、絶縁シート８０は、ＰＥＴを含有する。絶縁シート８０が絶縁性、防水性ならびに熱伝導性を備えることにより、電池モジュール４０と冷却器１０との通電を低減または防止することができるとともに、電池モジュール４０の放熱性能を高くすることができる。
本実施形態の電池ケース１００によれば、絶縁シート８０と、ケース本体３０とは、同じ樹脂材料であるＰＥＴを含有している。ケース底壁部３１の外面３１Ｂと、絶縁シート８０とが互いに溶着し、ケース本体３０と、絶縁シート８０との密着性を向上させることができる。したがって、冷却器１０からケース本体３０が脱落することを低減または防止することができ、電池ケース１００の強度を向上することができる。
本実施形態の電池ケース１００によれば、ケース底壁部３１の外面３１Ｂは、開口部３６の周囲に凹部３１Ｒを備える。凹部３１Ｒは、開口部３６が配置される配置領域３６Ｅを含む範囲に亘って形成されている。絶縁シート８０は、絶縁シート８０の冷却器１０と対向する面が、ケース底壁部３１の外面３１Ｂと面一となるように、凹部３１Ｒに収容される。この形態の電池ケース１００によれば、凹部３１Ｒに絶縁シート８０が収容されることにより、絶縁シート８０が開口部３６を閉塞しつつ、ケース本体３０と、絶縁シート８０との接触面積を増加させることができ、ケース本体３０と、絶縁シート８０との接着性を向上させることができる。凹部３１Ｒに絶縁シート８０が収容されることにより、ケース底壁部３１の厚さを増加させることなく、絶縁シート８０を、冷却器１０と、ケース底壁部３１の外面３１Ｂとの間に配置することができる。
本実施形態の電池ケース１００によれば、ケース本体３０は、さらに、ケース底壁部３１の外面３１Ｂから突出する突出部３８を備え、冷却器１０は、さらに、突出部３８と嵌合するための嵌合孔１８を備える。ケース本体３０の突出部３８と、冷却器１０の嵌合孔１８とが嵌合することにより、冷却器１０からケース本体３０が脱落することを低減または防止することができ、電池ケース１００の強度を向上することができる。
本実施形態の電池ケースの製造方法によれば、射出成形によりケース本体３０を形成する工程において、絶縁シート８０が配置された冷却器１０を組み付けられた金型６０に成形材料を充填し、開口部３６を、絶縁シート８０の表面８０Ｔ上に形成する。この結果、開口部３６が絶縁シート８０の表面８０Ｔによって閉塞される。したがって、ケース本体３０外部から開口部３６を介して電池収容部３９に液水が侵入することを低減または防止することができる。また、絶縁シート８０が開口部３６を閉塞しているので、電池モジュール４０と冷却器１０との間の絶縁性を高めることができる。
本実施形態の電池ケースの製造方法によれば、射出成形によりケース本体３０を形成する工程において、成形材料が空間Ｓ２１，Ｓ２２に充填されることにより、成形材料が絶縁シート８０の周縁部８０Ｅを覆うように充填される。したがって、ケース本体３０と、絶縁シート８０との接触面積を増加させることができ、ケース本体３０と、絶縁シート８０との接着性を向上することができる。また、成形材料が絶縁シート８０の周縁部８０Ｅを覆うように充填されることで、絶縁シート８０は、ケース底壁部３１の外面３１Ｂに形成される凹部３１Ｒに収容される。凹部３１Ｒに絶縁シート８０が収容されることにより、ケース底壁部３１の厚さを増加させることなく、冷却器１０と、ケース本体３０との間に絶縁シート８０を配置することができる。
本実施形態の電池ケース１００の製造方法によれば、射出成形によりケース本体３０を形成する工程において、成形材料を、冷却器１０に設けられる嵌合孔１８に充填することで、ケース本体３０の一部である突出部３８が嵌合孔１８に嵌合された状態のケース本体３０が形成される。ケース本体３０の突出部３８と、冷却器１０の嵌合孔１８とが嵌合することにより、冷却器１０からケース本体３０が脱落することを低減または防止することができ、電池ケース１００の強度を向上することができる。
Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態では、ケース本体３０は、絶縁シート８０に含有される材料と同系統の材料であるＰＥＴを用いて形成されている。これに対して、例えば、ケース本体３０と、絶縁シート８０との密着性が充分である場合には、ケース本体３０の材料は、絶縁シート８０と同系統の樹脂材料でなくてもよい。
（Ｂ２）上記実施形態では、開口部３６の数が電池モジュール４０の蓄電セル４１の数と同数である例を示した。これに対して、開口部３６は、例えば、配置領域３６Ｅに１つの開口部３６が備えられてもよく、蓄電セル４１の数よりも少なくてもよく多くてもよく、蓄電セル４１の数とは異なる数で備えられてもよい。この場合において、絶縁シート８０は、配置されたすべての開口部３６を覆うことにより開口部３６を閉塞する。
（Ｂ３）上記実施形態では、ケース底壁部３１の外面３１Ｂに配置領域３６Ｅを含む範囲に亘る凹部３１Ｒが形成される例を示した。これに対して、凹部３１Ｒは、備えられなくてもよい。この場合において、絶縁シート８０は、例えば、ケース底壁部３１の外面３１Ｂに当接する状態で、冷却器１０のケース対向面１３ａと、ケース底壁部３１の外面３１Ｂとの間に配置されてよい。
（Ｂ４）上記実施形態では、ケース本体３０と、絶縁シート８０とが同じ樹脂材料であるＰＥＴを含有する例を示した。これに対して、ケース本体３０と、絶縁シート８０とは、必ずしも同じ樹脂材料を含有する必要はなく、異なる樹脂材料を含有していてもよい。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
１０…冷却器、１１…冷媒供給路、１１ａ…冷媒供給口、１２…冷媒排出路、１２ａ…冷媒排出口、１３…本体部、１３ａ…ケース対向面、１５…冷媒流路、１８…嵌合孔、２０…枠体、２０Ｓ…ケース収容部、２１…エンドプレート、２３…拘束プレート、２３ａ…プレート本体、２３ｂ…係合片部、２３ｄ…底面部、２４…拘束プレート、２４ａ…プレート本体、２４ｂ…係合片部、２４ｄ…底面部、３０…ケース本体、３１…ケース底壁部、３１Ｂ…外面、３１Ｒ…凹部、３２…ケース側壁部、３６…開口部、３６Ｅ…配置領域、３８…突出部、３８Ａ…柱状部、３８Ｂ…フランジ部、３９…電池収容部、４０…電池モジュール、４１…蓄電セル、５０…熱伝導材、６０…金型、６１…第一金型、６１Ｂ…本体部、６１Ｆ…フランジ部、６１Ｔ…凸部、６２…第二金型、６２Ｒ…凹部、８０…絶縁シート、８０Ｂ…冷却器対向面、８０Ｅ…周縁部、８０Ｔ…表面、１００…電池ケース、２００…蓄電装置、ＡＳ…組立体、Ｓ１，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３…空間

Claims (7)

  1. 電池ケースであって、
    ケース底壁部と、前記ケース底壁部の周縁部に接続され、前記ケース底壁部とともに電池モジュールを収容するための電池収容部を規定するケース側壁部とを備えるケース本体であって、前記ケース底壁部が、前記電池収容部と、前記ケース本体の外部とを連通する開口部を有するケース本体と、
    前記ケース底壁部の外側と対向するように配置される冷却器と、
    前記冷却器と前記ケース底壁部との間に配置され、前記開口部を覆う絶縁シートと、を備え、
    前記絶縁シートと、前記ケース本体とは、同じ樹脂材料を含有し、互いに溶着している、
    電池ケース。
  2. 請求項１に記載の電池ケースであって、
    絶縁シートは、ＰＥＴまたはＰＰの少なくともいずれか一方を含有する、
    電池ケース。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の電池ケースであって、
    前記ケース底壁部の外面は、前記開口部の周囲に凹部を備え、
    前記絶縁シートは、前記凹部に収容される、
    電池ケース。
  4. 電池ケースであって、
    ケース底壁部と、前記ケース底壁部の周縁部に接続され、前記ケース底壁部とともに電池モジュールを収容するための電池収容部を規定するケース側壁部とを備えるケース本体であって、前記ケース底壁部が、前記電池収容部と、前記ケース本体の外部とを連通する開口部を有するケース本体と、
    前記ケース底壁部の外側と対向するように配置される冷却器と、
    前記冷却器と前記ケース底壁部との間に配置され、前記開口部を覆う絶縁シートと、を備え、
    前記ケース本体は、さらに、前記ケース底壁部の外面から突出する突出部を備え、
    前記冷却器は、さらに、前記突出部と嵌合するための嵌合孔を備える、
    電池ケース。
  5. 電池ケースの製造方法であって、
    冷却器の表面に絶縁シートを配置する工程と、
    前記絶縁シートが配置された前記冷却器を金型に組み付ける工程と、
    前記冷却器を組み付けられた前記金型に成形材料を充填して、電池収容部を有するケース本体であって、前記電池収容部と前記ケース本体の外部とを連通し、前記絶縁シートの表面上に配置される開口部を備えるケース本体を形成する工程と、を備える、
    電池ケースの製造方法。
  6. 請求項５に記載の電池ケースの製造方法であって、
    前記ケース本体を形成する工程において、前記成形材料は、少なくとも前記絶縁シートの周縁部を覆うように前記金型に充填される、
    電池ケースの製造方法。
  7. 請求項５または請求項６に記載の電池ケースの製造方法であって、
    前記ケース本体を形成する工程において、
    前記成形材料を、さらに、前記冷却器に設けられた嵌合孔に充填し、
    前記ケース本体の一部が前記嵌合孔に嵌合された前記ケース本体を形成する、
    電池ケースの製造方法。
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