JPWO2015098013A1

JPWO2015098013A1 - 電池モジュール

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Publication number: JPWO2015098013A1
Application number: JP2015554523A
Authority: JP
Inventors: 大輔岸井; 智彦横山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2017-03-23
Also published as: US20160315299A1; WO2015098013A1; CN105849935A

Abstract

第１の電池ブロックは、第２の電池ブロックと対面する側面に第１の切欠き部を有する。第２の電池ブロックは、第１の切欠き部に対面する側面に、第１の切欠き部と対向するように第２の切欠き部を有する。電池モジュールには、第１の切欠き部を有する第１の電池ブロックの側面、第２の切欠き部を有する第２の電池ブロックの側面および電池ケースの内側面で囲まれた空間が設けられる。

Description

本開示は、複数の電池ブロックを電池ケース内に収容した電池モジュールに関する。

所望の電圧と電流を得るために、複数の電池を接続し、電池ホルダーに保持して構成される電池ブロックが用いられ、さらに複数の電池ブロックを接続して構成される電池モジュールが用いられる。

特開２００１−２２９９００号公報

特許文献１には、電池を収容した密閉容器（電池ケース）に外力が加わった場合、密閉容器内部の隔壁の一部を弾性，塑性変形させて密閉容器に加わる外力を緩和させることが開示されている。密閉容器の一部が弾性，塑性変形する場合、その変形による応力が電池に加わり、電池の破損や内部短絡等が生じるおそれがある。

本開示は、外力による電池の破損や内部短絡を防止する電池モジュールについて、記載したものである。

本開示に係る電池モジュールは、複数の電池が収容された第１の電池ブロックと、複数の電池が収容された第２の電池ブロックと、第１の電池ブロックと第２の電池ブロックとを並設して収容する電池ケースと、を備える。第１の電池ブロックに収容される複数の電池は、複数の電池の長手方向が同一方向を向くように、第１の電池ブロックに収容される。第２の電池ブロックに収容される複数の電池は、複数の電池の長手方向が同一方向を向くように、第２の電池ブロックに収容される。第１の電池ブロックと第２の電池ブロックは、複数の電池を長手方向から見た平面視において、多角形の形状である。第１の電池ブロックは、第２の電池ブロックと対面する側面に第１の切欠き部を有する。第２の電池ブロックは、第１の切欠き部に対面する側面に、第１の切欠き部と対向するように第２の切欠き部を有する。電池モジュールには、第１の切欠き部を有する第１の電池ブロックの側面、第２の切欠き部を有する第２の電池ブロックの側面および電池ケースの内側面で囲まれた空間が設けられる。

本開示に係る電池モジュールは、外力による電池の破損や内部短絡を防止することができる。

実施形態における電池モジュールの構成を示す斜視図である。実施の形態１における電池モジュールの分解図である。実施の形態１における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。実施の形態１における電池ブロックの斜視図である。実施の形態１における電池モジュールの一方の側面に外力が加わった際の図１のＡ−Ａ断面図である。実施の形態１の変形例における電池モジュールを上面から見た図である。実施の形態１の変形例における電池ブロックの斜視図である。実施の形態２における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。実施の形態２における電池ブロックの斜視図である。実施の形態２における電池モジュールの一方の側面に外力が加わった際の図１のＡ−Ａ断面図である。実施の形態２の変形例における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。実施の形態３における電池モジュールの構成を示す斜視図である。実施の形態３における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。

以下に図面を用いて、実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる材質、寸法、形状、電池の数等は説明のための例示であって、電池ケース、電池ホルダーの仕様に応じ、適宜変更が可能である。参照される各図において、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

図１は、実施形態における電池モジュールの構成を示す斜視図である。図２は、実施の形態１における電池モジュールの分解図である。

図１、図２、及び後述する図面の一部では、互いに直交する３軸方向として、高さ方向Ｈ、長さ方向Ｌ、幅方向Ｗが示されている。高さ方向Ｈは、電池モジュール１００が水平面上に設置された場合の上下方向または鉛直方向である。長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗは水平面で互いに直交する方向である。ここでは電池モジュール１００の寸法が長い方を長さ方向Ｌとし、短い方を幅方向Ｗとする。なお、実施形態の説明において、高さ方向Ｈ、長さ方向Ｌおよび幅方向Ｗは、プラスの方向およびマイナスの方向を問わない。例えば、高さ方向Ｈが、上下方向のいずれの方向に向かって延伸しているかを問わない。長さ方向Ｌおよび幅方向Ｗについても、高さ方向Ｈと同様である。

電池モジュール１００は、直方体状に形成される。電池モジュール１００の長さ方向Ｌの両端部には入出力端子２０が突出形成される。２つの入出力端子２０のうち、一方側の入出力端子２０が正極端子であり、他方側の入出力端子２０が負極端子である。入出力端子２０は、電池モジュール１００に含まれる複数の電池ブロックの集電板を介して、電池５の電極と電気的に接続される。入出力端子２０は、電池５に対し充放電を行う。
なお、２つの入出力端子２０の配置場所は、電池モジュール１００の長さ方向Ｌの両端部に限られない。２つの入出力端子を、電池モジュール１００の長さ方向Ｌの一方側の端部に設けられた１つの端子ユニットに集中的に設けることもできる。２つの入出力端子を、電池モジュール１００の幅方向Ｗの一方側の端部もしくは、両端の端部に設けることもできる。

電池モジュール１００は、千鳥配置された複数の電池５と、複数の電池ブロックを収容する電池ケース１０とを含む。電池モジュール１００は、複数の電池ブロックを並列もしくは直列に接続して、所定の電池容量が得られるように構成される。電池ブロックは、複数の電池５と、複数の電池５が収容される収容部１３を有する電池ホルダー６とにより、構成される。

電池モジュール１００は、複数の電池ブロックについて各正極側を一方側に揃え、各負極側を他方側に揃えて所定の配置関係で整列配置される。

電池モジュール１００は、車体側のメンバーや蓄電システムの筐体内部の設置面に固定される。固定部３０には、ボルト等の取り付け具が取り付けられる。なお、固定部３０の固定方法に関しては、特に限定されるものではない。例えば、上側電池ケース１と下側電池ケース２が、長さ方向Ｈに中空形状を有する円柱が形成された固定部３０をそれぞれ有し、それぞれの固定部３０を結合させるように中空形状の内部にボルトを挿入して、車体側のメンバーや蓄電システムの筐体内部の設置面に取り付けてもよい。また、電池ケース１０の内部に固定部３０を設けて、電池モジュール１００の小型化を図ってもよい。

電池ケース１０は上側電池ケース１と下側電池ケース２を含んで構成される。電池ケース１０は複数の電池ブロックを所定の配置関係で収容および保持をする。

電池ブロックは、上側電池ケース１及び下側電池ケース２の間に配置される。電池ブロックは、その両側に正極集電板３又は負極集電板４を配置した状態で、正極集電板３および負極集電板４と適当な締結部材で結合される。上側電池ケース１が配置される方向の電池ブロックの側面を、電池ブロックの上面とする。下側電池ケース２が配置される方向の電池ブロックの側面を、電池ブロックの下面とする。電池ブロックは、上面または下面から見たときの形状が平面視において多角形である。

電池ブロックの正極側に正極集電板３が配置され、電池ブロックの負極側に負極集電板４が配置される。
並設された複数の電池ブロックを並列接続させる場合は、並設された複数の電池ブロックに配置する正極集電板３と負極集電板４を同じ方向に配置する。
並設された複数の電池ブロックを直列接続させる場合は、並設された複数の電池ブロックに配置する正極集電板３と負極集電板４を互い違いに配置して、高さ方向Ｌに沿って正極集電板３と負極集電板４を接続させる接続部を設ける。なお、第１の側壁１６と第３の側壁１８と電池ケース１０で囲まれた空間に接続部を配置することで、電池モジュール１００の小型化を図ることができる。

下側電池ケース２は、各電池ブロックの下端部を上側に支持する。また、下側電池ケース２は、幅方向Ｗの両端部に、車体側のメンバーや蓄電システムの筐体内部の設置面に電池モジュール１００を固定するための固定部３０を有する。

電池ブロックは、電池５と電池５が収容される収容部１３を有する電池ホルダー６とから構成される。電池ホルダー６は、電池５をその長手方向に揃えて、電池５の長手方向に直交する行方向と列方向にそれぞれ所定の個数の電池５を配置し、電池５を保持したものである。図１および図２では、１７個の電池５で、１つの電池ブロックが構成される。

電池ホルダー６は、電池５の高さと同じ高さを有する枠体である。電池ホルダー６は、複数の貫通孔を有する。貫通孔は、電池５を保持するための収容部１３である。それぞれの電池５は、各収容部１３に収容される。なお、収容部１３の形状は電池の少なくとも一部が貫通孔に収容されていればよい。そのため、収容部１３の長さは電池の軸方向の長さに限定されるものではない。

収容部１３の配置は、電池５の配置関係に対応して、千鳥配置の関係とされる。電池ホルダー６は、熱伝導性のよい材料であればよい。例えばアルミニウムを主材料として、押出成形によって所定の形状としたものを用いることができる。

電池５は、充放電可能な二次電池である。二次電池としては、リチウムイオン電池が用いられる。これ以外に、ニッケル水素電池、アルカリ電池等を用いても良い。電池ホルダー６は、電池５の形状に合わせた収容部１３を有する。

（実施の形態１）
図３は、実施の形態１における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。

電池ケース１０は、第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２を収容する。

第１の電池ブロック１１は、第２の電池ブロック１２と対面する側面の一方の端部側に第１の切欠き部１４を有する。第２の電池ブロック１２は、第１の電池ブロック１１と対面する側面の一方の端部側に第２の切欠き部１５を有する。第１の切欠き部１４および第２の切欠き部１５は、電池ホルダー６を押出成形する際に形成される。

第１の切欠き部１４および第２の切欠き部１５は、図３の平面視において、Ｌ字形状に形成される。

図４は、実施の形態１における電池ブロックの斜視図である。

第１の電池ブロック１１は、第２の電池ブロック１２に対面する側面に第１の側壁１６と第２の側壁１７とを有する。第２の電池ブロック１２は、第１の電池ブロック１１に対面する側面に第３の側壁１８と第４の側壁１９とを有する。

第１の側壁１６は、第３の側壁１８と対面する。第１の側壁１６から第３の側壁１８までの長さ方向Ｌの長さ（距離）を対面間の長さＬ１とする。

第２の側壁１７は、第４の側壁１９と対面する。第２の側壁１７から第４の側壁１９までの長さ方向Ｌの長さ（距離）を対面間の長さＬ２とする。

対面間の長さＬ１は対面間の長さＬ２よりも長い。第１の側壁１６の面積は第２の側壁１７の面積よりも小さい。第３の側壁１８の面積は第４の側壁１９の面積よりも小さい。

なお、第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２の対面する側面の間に隔壁を備えることもできる。隔壁が設けられる場合、第１の側壁１６から隔壁までの長さと、第２の側壁１７から隔壁までの長さとの合計を対面間の長さＬ１とする。また、第３の側壁１８から隔壁までの長さと、第４の側壁１９から隔壁までの長さとの合計を対面間の長さＬ２とする。隔壁が設けられる場合も、対面間の長さＬ１は対面間の長さＬ２よりも長い。
なお、第１の電池ブロック１１の第２の側壁１７と第２の電池ブロック１２の第４の側壁１９が密着もしくは一体に構成されている場合は、対面間の長さＬ１≠０となるように、第１の側壁１６と第３の側壁１８が形成されていればよい。

第１の側壁１６と第３の側壁１８と電池ケース１０で囲まれた空間が、電池ケース１０の内部に形成される。

図５は、実施の形態１における電池モジュールの一方の側面に外力が加わった際の図１のＡ−Ａ断面図である。

電池モジュールの一方の側面とは、電池ケース１０の高さ方向Ｈと長さ方向Ｌに面する側面のうち、第１の側壁１６と第３の側壁１８と電池ケース１０で囲まれた空間を有する側の側面である。『電池モジュールの一方の側面』は、『電池ケース１０の一方の側面』と同義である。ここで、外力２１は電池ケース１０の一方の側面に垂直方向に加わるとする。また、外力２１の加わる範囲は、空間が存在する範囲よりも小さいとする。該空間が存在する範囲は、搭載する機器で想定される外力２１の加わる範囲や実験等で決定されるものである。
なお、上述した電池ブロックに関する説明および後述する電池ブロックに関する説明は、第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２のどちらにも適応される。後述する切欠き部に関する説明は、第１の切欠き部１４と第２の切欠き部１５のどちらにも適応されるものとする。以上のことを想定して一方の側面に外力が加わった電池モジュールについて説明する。

一方の側面のうち該空間が存在する範囲の電池ケース１０は、その範囲外の一方の側面よりも外力２１によるひずみが生じやすい。

矢印の方向から電池ケース１０の一方の側面の外側面に外力２１が加わると、外力２１を受けた電池ケース１０の一方の側面は、電池ケース１０の他方の側面方向に向かってひずみが生じる。電池ケース１０は、幅方向Ｗの向きに圧縮される。なお、電池ケース１０の他方の側面とは、電池ケース１０の一方の側面に対向する側面である。

外力２１が加えられた電池ケース１０の一方の側面の内側面は、電池ブロックに接するまで圧縮される。

外力２１によって、第２の側壁１７および第４の側壁１９に接する電池ブロックの端部（角ばった部分）が電池ケース１０の他方の側面の内側面に接するまで、電池ブロックは、幅方向Ｗの向きに圧縮される。

外力２１によって空間が幅方向Ｗの向きに圧縮され、電池ケース１０の一方の側面の内側面が切欠き部に接するまで圧縮される。

電池ケース１０は空間が存在する範囲を中心に弓状にひずみが生じる。第２の側壁１７および第４の側壁１９に接する電池ブロックの端部（角ばった部分）が電池ケース１０の他方の側面の内側面に接する。

外力２１は、第１の側壁１６、第２の側壁１７、第３の側壁１８、および第４の側壁１９を、幅方向Ｗに向かって圧縮させる。第１の側壁１６の面積と第３の側壁１８の面積は圧縮によって減少する場合がある。

圧縮された第２の側壁１７および第４の側壁１９の対面間の長さＬ２は、電池ケース１０の他方の側面に近づくにつれ大きくなる。第２の側壁１７および第４の側壁１９が接する電池ブロックの端部（角ばった部分）は、外力２１を電池ケース１０の他方の側面の内側面に伝える。

電池ケース１０の他方の側面の内側面は、第２の側壁１７および第４の側壁１９が接する電池ブロックの端部（角ばった部分）から集中して外力２１が加わるため、第２の側壁１７および第４の側壁１９が接する電池ブロックの端部（角ばった部分）に接する電池ケース１０の他方の側面に、高さ方向Ｈに沿って亀裂が生じる。

外力２１が加わる付近の電池ケース１０の一方の側面にも高さ方向Ｈに沿って亀裂が生じる。

さらに外力２１が加わり続けると、長さ方向Ｌと幅方向Ｗで規定される側面に、電池ケース１０の一方の側面の亀裂と他方の側面の亀裂とをつなぐように幅方向Ｗに沿って亀裂が生じる。電池ケース１０が全周にわたり破断され、電池ケース１０が圧壊される。

上記の構成によれば、電池ケース１０を全周にわたり破断するように圧壊させることで、電池５に破損や内部短絡が生じるほどの外力２１が加わることを回避することができる。

上記構成によれば、電池ケース１０の破断および圧壊の状態をコントロールすることができるため、電池ケース１０の変形による応力が電池に加わることを抑制でき、電池５の破損および破損による内部短絡を防止することができる。

（実施の形態１の変形例）
図６は実施の形態１の変形例における電池ブロックを上面から見た図である。実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２とは、それぞれ対面する側面の一方の端部側に第１の切欠き部１４と第２の切欠き部１５とを有している。第１の電池ブロック１１および第２の電池ブロック１２は、図６の平面視において、五角形状に形成される。

図７は実施の形態１の変形例における電池ブロックの斜視図である。

第１の電池ブロック１１は、第２の電池ブロック１２と対面する幅方向Ｗの側面に、第１の側壁１６と第２の側壁１７を有する。第２の電池ブロック１２は、第１の電池ブロック１１と対面する幅方向Ｗの側面に、第３の側壁１８と第４の側壁１９を有する。

第１の側壁１６は第３の側壁１８と対面する。第１の側壁１６から第３の側壁１８までの長さ方向Ｌの長さ（距離）を対面間の長さＬ１とする。

第２の側壁１７は第４の側壁１９と対面する。第２の側壁１７から第４の側壁１９までの長さ方向Ｌの長さ（距離）を対面間の長さＬ２とする。

対面間の長さＬ１は、第３の側壁１８側または第４の側壁１９側に近づくにつれて小さくなるように形成される。

第１の側壁１６と第３の側壁１８、および電池ケース１０で囲まれた空間が、電池ケース１０の内部に形成される。

上記の構成によれば、切欠き部に面する範囲の電池ケース１０の一方の側面に外力２１が加わると、外力２１を受けた電池ケース１０の一方の側面は、電池ケース１０の他方の側面に向かってひずみが生じる。電池ケース１０は、幅方向Ｗの向きに圧縮される。

外力２１が加わり電池ケース１０の幅方向Ｗの向きにひずみが生じた場合、ひずんだ電池ケース１０の一方の側面の内側面が第１の側壁１６および第３の側壁１８と接触する面積は、増加する。そのため、第１の側壁１６および第３の側壁１８に加わる外力２１を増加させることができ、電池ケース１０を小さな力で破断して圧壊させることができる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。

実施の形態１では、外力２１が加わる側の電池ブロックの側面に切欠き部を有した。実施の形態２では、外力２１が加わる側とは反対側の電池ブロックの側面に切欠き部を有する電池ブロックを説明する。

電池ケース１０は第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２を収容する。電池ブロック１１は、切欠き部１４を備える。電池ブロック１２は、切欠き部１５を備える。それぞれの切欠き部は、図８の平面視において、Ｌ字形状に形成される。

図９は、実施の形態２における電池ブロックの斜視図である。

第１の電池ブロック１１は、第２の電池ブロック１２に対面する側面に第１の側壁１６と第２の側壁１７を有する。第２の電池ブロック１２は、第１の電池ブロック１１に対面する側面に第３の側壁１８と第４の側壁１９を有する。第１の側壁１６は、切欠き部１４を構成する。第３の側壁１８は、切欠き部１５を構成する。第２の側壁１７と第４の側壁１９は、突出部を構成する。第１の電池ブロックの突出部は、第２の電池ブロック１２と対面する側面において、長さ方向Ｌに突出している部分である。第２の電池ブロックの突出部は、第１の電池ブロックと対面する側面において、長さ方向Ｌに突出している部分である。

第１の側壁１６は、第３の側壁１８と対面する。第１の側壁１６から第３の側壁１８までの長さ方向Ｌの長さ（距離）を対面間の長さＬ２とする。

第２の側壁１７は、第４の側壁１９と対面する。第２の側壁１７から第４の側壁１９までの長さ方向Ｌの長さ（距離）を対面間の長さＬ１とする。

対面間の長さＬ１は対面間の長さＬ２よりも短い。第１の側壁１６の面積は第２の側壁１７の面積よりも大きい。第３の側壁１８の面積は第４の側壁１９の面積より大きい。

なお、第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２が対面する側面の間に隔壁を備えることもできる。隔壁が設けられる場合、第４の側壁１９から隔壁までの長さと、第２の側壁１７から隔壁までの長さとの合計を対面間の長さＬ１とする。第３の側壁１８から隔壁までの長さと、第１の側壁１６から隔壁までの長さとの合計を対面間の長さＬ２とする。隔壁が設けられる場合も、対面間の長さＬ１は対面間の長さＬ２よりも短い。
なお、第１の電池ブロック１１の第２の側壁１７と第２の電池ブロック１２の第４の側壁１９が密着もしくは一体に構成されている場合は、対面間の長さＬ２≠０となるように、第１の側壁１６と第３の側壁１８を有していればよい。

第１の側壁１６と第３の側壁１８と電池ケース１０とで囲まれた空間が電池ケース１０の内部に形成される。

図１０は、実施の形態２における電池モジュールの一方の側面に外力が加わった際の図１のＡ−Ａ断面図である。なお、『電池モジュールの一方の側面』は、『電池ケース１０の一方の側面』と同義である。

矢印の方向から電池ケース１０の一方の側面に外力２１が加わると、外力２１を受けた電池ケース１０の一方の側面は、ひずみが生じ、幅方向Ｗの向きに圧縮される。

電池ケース１０の一方の側面の内側面は電池ブロックに接するまで幅方向Ｗの向きに圧縮される。

第２の側壁１７および第４の側壁１９の幅方向Ｗの長さは、第１の側壁１６および第３の側壁１８の幅方向Ｗの長さよりも短いため、幅方向Ｗに加わる力に弱い。従って、電池ブロックが幅方向Ｗに向かって圧縮されると、第２の側壁１７および第４の側壁１９は、電池ブロックの他の側面よりも幅方向Ｗの向きに圧縮されやすい。

第１の側壁１６および第３の側壁１８の対面間の長さＬ２は、電池ケース１０の他方の側面に近づくにつれて大きくなる。第１の側壁１６および第３の側壁１８が接する電池ブロックの端部（角ばった部分）は、外力２１を電池ケース１０の他方の側面の内側面に伝える。

電池ケース１０の他方の側面の内側面は、第１の側壁１６および第３の側壁１８が接する電池ブロックの端部（角ばった部分）から集中して外力２１が加わる。第１の側壁１６および第３の側壁１８が接する電池ブロックの端部（角ばった部分）に接する電池ケース１０の他方の側面に、高さ方向Ｈに沿って亀裂が生じる。

外力２１が加わる付近に面する電池ケース１０の一方の側面にも、高さ方向Ｈに沿って亀裂が生じる。

（実施の形態２の変形例）
図１１は、実施の形態２の変形例における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。

第１の電池ブロック１１および第２の電池ブロック１２は、図１１の平面視において幅方向Ｗおよび長さ方向Ｌに向かって突出した突出部２２をそれぞれ有する。つまり、実施の形態２では、第１の電池ブロック１１および第２の電池ブロック１２は、幅方向Ｗに向かって突出した突出部を有していたが、実施の形態２の変形例では、第１の電池ブロック１１の突出部および第２の電池ブロック１２の突出部が、長さ方向Ｌにも向かって突出した突出部２２を、それぞれ有する。第１の電池ブロック１１の突出部２２を、第１の突出部と称し、第２の電池ブロック１１の突出部を、第２の突出部と称する場合がある。

突出部２２は、第１の電池ブロックと第２の電池ブロックとで形成される位置が異なっていてもよい。

電池ケース１０の一方の側面の外側面に外力２１が加わると、外力２１を受けた電池ケース１０の一方の側面は、電池ケース１０の他方の側面に向かってひずみが生じる。電池ケース１０は、電池ケース１０の幅方向Ｗの向きに圧縮される。なお、電池ケース１０の一方の側面とは、突出部２２が設けられている側の電池ケース１０の側面である。

電池ケース１０は、突出部２２に接するまで圧縮される。突出部２２は電池ケース１０に接して、外力２１が突出部２２に加わり、突出部２２が幅方向Ｗに向かって圧縮される。

圧縮された突出部２２に伝わる外力２１の作用によって、対面間の長さＬ２は、電池ケース１０の他方の側面に近づくにつれて大きくなる。

第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２のそれぞれに突出部２２を設けることで、電池ケース１０の一方の側面に加わった外力２１を突出部２２に集中させることができる。第１の電池ブロック１１および第２の電池ブロック１２は、より効率よく電池ケース１０の他方の側面に外力２１を伝えることができる。

（実施の形態３）
図１２は、実施の形態３における電池モジュールの構成を示す斜視図である。図１３は、実施の形態３における電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。

実施の形態３は、電池ケース１０自体を破断しやすいようにし、電池ケース１０の破断場所を調整できる電池モジュール１００を説明する。

電池ケース１０の一方の側面の外側面には、電池ケース１０の幅方向Ｗの厚さが一部薄くなった薄肉部４０を有する。高さ方向Ｈおよび長さ方向Ｌで規定される平面上に位置する電池ケースの側面に薄肉部４０が設けられる場合、薄肉部４０は電池ケース１０の高さ方向Ｈに長手方向を有していれば如何なる形状でもよい。

薄肉部４０を設けることで、電池ケース１０に外力２１が加わった場合に、電池ケース１０は、薄肉部４０から亀裂を生じさせることができ、電池ケース１０を破断させる箇所を調整できる。

第１の電池ブロック１１と第２の電池ブロック１２の間に薄肉部４０を設けて電池ケース１０を破断させることで、電池ブロックに加わる外力２１を効率よく電池ケース１０の他方の側面の内側面に伝えることができ、電池５の破損を防止することができる。
薄肉部４０を、電池ケース１０の一方の側面の外側面ではなく、電池ケース１０の一方の側面の内側面に設けても良い。薄肉部４０を、電池ケース１０の側面の内側面と外側面の両方に設けることもできる。また、薄肉部４０を、電池ケース１０の側面のうち、電池ブロックの長さ方向Ｌと幅方向Ｗとで規定される側面に形成されてもよい。

薄肉部４０は、スリット形状でもよい。つまり、薄肉部４０は、電池ケース１０の他の部分よりも剛性が低い脆弱部であれば良い。
薄肉部４０がスリット形状である場合、電池５を空冷するための冷却口として用いてもよい。

スリット形状を複数有する場合は、電池ケース１０の破断させたい付近のスリット形状を他のスリット形状よりも高さ方向Ｈの長さを長くすることで、電池ケース１０の高さ方向Ｈに破断させることができる。そのため、電池ケース１０の破断場所を調整できる。
なお、破断場所の調整に関わらないスリットについては、電池ケース１０の内部に空気を導入し、電池ケースの内部を冷却するための冷却孔とすることができる。

なお、上記の各実施の形態において、２つの電池ブロックで構成される電池モジュール１００を用いた実施の形態について説明したが、電池モジュール１００は、３つ以上の電池ブロックで構成されていてもよい。３つ以上の電池ブロックで構成される場合、並設する少なくともひとつの電池ブロック間に切欠き部を有しても良いし、電池ブロックの一方の側面と他方の側面との両方に切欠き部を設けても良いし、電池ブロックの一方の側面と他方の側面に対して互い違いとなるように切欠き部を設けても良い。

１上側電池ケース
２下側電池ケース
３正極集電板
４負極集電板
５電池
６電池ホルダー
１０電池ケース
１１第１の電池ブロック
１２第２の電池ブロック
１３収容部
１４第１の切欠き部
１５第２の切欠き部
１６第１の側壁
１７第２の側壁
１８第３の側壁
１９第４の側壁
２０入出力端子
２１外力
２２突出部
３０固定部
４０薄肉部
１００電池モジュール

Claims

複数の電池が収容された第１の電池ブロックと、
複数の電池が収容された第２の電池ブロックと、
前記第１の電池ブロックと前記第２の電池ブロックとを並設して収容する電池ケースと、
を備えた電池モジュールであって、
前記第１の電池ブロックに収容される前記複数の電池は、該複数の電池の長手方向が同一方向を向くように、前記第１の電池ブロックに収容され、
前記第２の電池ブロックに収容される前記複数の電池は、該複数の電池の長手方向が同一方向を向くように、前記第２の電池ブロックに収容され、
前記第１の電池ブロックと前記第２の電池ブロックは、前記複数の電池を長手方向から見た平面視において、多角形の形状であり、
前記第１の電池ブロックは、前記第２の電池ブロックと対面する側面に第１の切欠き部を有し、
前記第２の電池ブロックは、前記第１の切欠き部に対面する側面に、前記第１の切欠き部と対向するように第２の切欠き部を有し、
前記第１の切欠き部を有する第１の電池ブロックの側面、前記第２の切欠き部を有する第２の電池ブロックの側面および前記電池ケースの内側面で囲まれた空間が設けられる、電池モジュール。
前記第１の電池ブロックは、前記第２の電池ブロックに対面する側面に、第１の側壁と第２の側壁を有し、
前記第２の電池ブロックは、前記第１の電池ブロックに対面する側面に、第３の側壁と第４の側壁を有し、
前記第１の側壁と前記第３の側壁は対面し、
前記第２の側壁と前記第４の側壁は対面し、
前記第１の側壁と前記第３の側壁の対面間の長さは、前記第２の側壁と前記第４の側壁の対面間の長さよりも長い部分を有する、請求項１に記載の電池モジュール。
前記第１の側壁の面積は、前記第２の側壁の面積よりも大きく、
前記第３の側壁の面積は、前記第４の側壁の面積より大きい、請求項２に記載の電池モジュール。
前記第１の側壁の面積は、前記第２の側壁の面積よりも小さく、
前記第３の側壁の面積は、前記第４の側壁の面積より小さい、請求項２に記載の電池モジュール。
前記第１の側壁と前記第３の側壁との対面間の長さは、前記第２の側壁と前記第４の側壁に向かって減少している請求項２又は請求項４に記載の電池モジュール。
前記第１の電池ブロックは、前記第２の電池ブロックと対面する側面に、第２の突出部をさらに備え、
前記第２の電池ブロックは、前記第１の電池ブロックと対面する側面に、第２の突出部をさらに備え、
前記第１の突出部は、前記第１の電池ブロックの側面のうち前記第２の電池ブロックと対面する側面に平行な方向であって、前記複数の電池の長手方向と直行する方向に、突出し、
前記第２の突出部は、前記第２の電池ブロックの側面のうち前記１の電池ブロックと対面する側面に平行な方向であって、前記複数の電池の長手方向と直行する方向に、突出し、
前記第１の突出部と前記第２の突出部とは、並設して形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
前記電池ケースは、少なくともひとつの側面に、前記電池ケースの他の部分よりも剛性が低い脆弱部をさらに備え、
前記脆弱部は、前記第１の電池ブロックと前記第２の電池ブロックとの境界の空間に沿うように配置される、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電池モジュール。
前記脆弱部は、開口部であり、
前記電池ケースは、脆弱部を有する側面に、前記電池ケース内部に空気を導入する冷却孔をさらに有し、
前記開口部の前記電池の軸方向の長さは、前記冷却孔の前記電池の軸方向の長さよりも長い、請求項７に記載の電池モジュール。
前記第１の切欠き部と前記第２の切欠き部との間の空間は、前記電池ケースの中央に形成され、前記脆弱部は、前記電池ケースの側面の中央に形成されている、請求項７に記載の電池モジュール。