JPWO2015121926A1 - 電池モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】単電池を十分に押圧しつつケースの剛性を向上できる電池モジュールを提供する。【課題手段】電池モジュール100の単電池110は、発電要素10を外装材によって封止してなる。電池モジュールの筐体120は、一対のケース121と補強部材122および123を備えている。一対のケースは、単電池を積層方向Zの両側から挟持する。補強部材は、板状に形成し、ケースに接合してケースを補強する。ケースの膨出部121aは、単電池に突出するように湾曲して形成し単電池を押圧する。ケースの第1延在部121bは、膨出部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在して形成した。ケースの傾斜部121cは、第1延在部の外周縁から単電池に向かって屈折しつつ延在して形成した。ケースの第2延在部121dは、傾斜部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在し、補強部材に接合した。【選択図】図2

Description

本発明は、電池モジュールに関する。
従来から、発電要素を外装材によって封止して構成した単電池がある。この単電池を複数積層し筐体に収納して構成した電池モジュールがある。単電池は、充放電に伴い発電要素にガスが発生することがある。単電池は、発電要素にガスが溜ると、性能が低下してしまう。そこで、筐体のケースによって単電池の発電要素の部分を外方から押圧し、単電池の発電要素の部分から周辺の部分に対してガスを押し出す構成が開示されている(特許文献1を参照。)。
特開2008−59941号公報
ところで、単電池の発電要素の部分をより強力に押圧することができれば、発電要素の部分から周辺の部分に対して、より効果的にガスを押し出すことができる。しかし、ケースの剛性を単に高めるだけでは、単電池の発電要素の部分をガスの圧力に応じて柔軟に押圧することが困難となり、発生したガスを発電要素の部分から周辺の部分に十分に排除することができない虞がある。そこで、単電池に対する押圧力を十分に保った状態において、ケースの剛性を向上させることができる技術が要請されている。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、単電池を十分に押圧しつつケースの剛性を向上させることができる電池モジュールの提供を目的とする。
上記目的を達成する本発明に係る電池モジュールは、単電池および筐体を有している。単電池は、発電要素および外装材を備えている。発電要素は、正極と負極とをセパレータを介して積層して形成している。外装材は、発電要素を封止している。筐体は、一対のケースおよび補強部材を備えている。一対のケースは、単電池を積層方向の両側から挟持する。補強部材は、板状に形成し、一対のうち少なくとも片方のケースに接合してケースを補強する。ここで、一対のうち少なくとも片方のケースは、膨出部、第1延在部、傾斜部、および第2延在部を備えている。膨出部は、単電池に向かって突出するように湾曲して形成し単電池を押圧している。第1延在部は、膨出部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在して形成している。傾斜部は、第1延在部の外周縁から単電池に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成している。第2延在部は、傾斜部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在し、補強部材に接合している。
第1実施形態の電池モジュールを示す斜視図である。 図1の電池モジュールを示す端面図であり、図1中の2−2線を基準に示している。 図2の電池モジュールに配設した単電池の要部を示す端面図であり、図2中の領域Kを示している。 第2実施形態の電池モジュールの要部を示す斜視図である。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。図1〜図4の全ての図において、X、Y、およびZで表す矢印を用いて、方位を示している。Zによって表す矢印の方向は、単電池110の積層方向である。Xによって表す矢印の方向は、単電池110の積層方向Zと交差した方向である。X方向は、単電池110の長手方向に対応している。Yによって表す矢印の方向は、単電池110の積層方向Zと交差し、かつ、X方向と交差した方向である。Y方向は、単電池110の短手方向に対応している。
(第1実施形態)
電池モジュール100は、複数の単電池110を筐体120に収納して構成している。電池モジュール100は、例えば、自動車に配設し、その自動車に設けたモータに対して電力を供給する。
電池モジュール100の構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。
図1は、電池モジュール100を示す斜視図である。図2は、図1の電池モジュール100を示す端面図である。図2は、図1中の2−2線を基準に示している。図3は、図2の電池モジュール100に配設した単電池110の要部を示す端面図である。図3は、図2中の領域Kを示している。
電池モジュール100は、単電池110および筐体120を有している。以下、電池モジュール100の構成について説明する。
単電池110は、発電要素10および外装材(ラミネートシート20)を備えている。発電要素10は、正極11と負極12とをセパレータ13を介して積層して形成している。絶縁部材14は、仮に発電要素10の構成部材が位置ずれすることによって正極11の端部と負極12の端部が対面してしまったとしても、正極11と負極12が電気的に短絡することを防止する。ラミネートシート20は、発電要素10を封止している。以下、単電池110を構成する正極11、負極12、セパレータ13、絶縁部材14、およびラミネートシート20について順に説明する。
正極11は、アノード側の電極に相当する。正極11は、図3に示すように、導電性を備え板状に形成した正極集電体11aの両面に対して、それぞれ正極活物質11bを結着して構成している。電力を取り出す正極電極端子は、正極集電体11aの一端の一部から長手方向(X方向)に延在して形成している。複数積層された正極11の正極電極端子は、溶接または接着によって互いに固定している。
正極集電体11aの材料には、例えば、アルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、またはアルミニウム製パンチドメタルを用いている。正極活物質11bの材料には、種々の酸化物(LiMnのようなリチウムマンガン酸化物;二酸化マンガン;LiNiOのようなリチウムニッケル酸化物;LiCoOのようなリチウムコバルト酸化物;リチウム含有ニッケルコバルト酸化物;リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム)またはカルコゲン化合物(二硫化チタンまたは二硫化モリブテン)等を用いている。
負極12は、カソード側の電極に相当する。負極12は、図3に示すように、導電性を備え板状に形成した負極集電体12aの両面に対して、それぞれ負極活物質12bを結着して構成している。負極電極端子は、正極11に形成した正極電極端子と重ならないように、負極集電体12aの一端の一部から長手方向(X方向)に延在して形成している。負極12の長手方向(X方向)の長さは、正極11の長手方向(X方向)の長さよりも長い。負極12の短手方向(Y方向)の長さは、正極11の短手方向(Y方向)の長さと同様である。複数積層された負極12の負極電極端子は、溶接または接着によって互いに固定している。
負極集電体12aの材料には、例えば、銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、または銅製パンチドメタルを用いている。負極活物質12bの材料には、リチウムイオンを吸蔵して放出する炭素材料を用いている。このような炭素材料には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、または有機前駆体(フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、またはセルロース)を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素を用いている。
セパレータ13は、正極11と負極12を電気的に隔離する。セパレータ13は、図3に示すように、矩形状に形成し、正極11と負極12の間に配設している。セパレータ13の長手方向(X方向)の長さは、正極電極端子の部分を除いた正極11の長手方向(X方向)の長さよりも長い。セパレータ13は、正極11と負極12との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。
セパレータ13の材料には、例えば、ポリプロピレンを用いている。ポリプロピレンは、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製した非水電解液を含浸させている。非水電解液を保持するために、ポリマーを含有させている。
絶縁部材14は、例えばセパレータ13や正極11等が位置ずれすることに起因し、正極11の端部と負極12の端部が互いに対面した場合において、正極11と負極12が電気的に短絡することを防止する。絶縁部材14は、図3に示すように、絶縁性を備えた薄板状に形成し、正極11の積層方向Zの両端に対して、それぞれ積層して接合している。絶縁部材14は、負極12の端部に積層して接合してもよい。
ラミネートシート20は、図3に示すように、発電要素10を積層方向Zに沿った両側から被覆して封止している。ラミネートシート20は、内部に金属板を埋設した矩形状のシートから構成している。ラミネートシート20によって発電要素10を封止する際に、ラミネートシート20の周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着によって封止している。次に、ラミネートシート20の開放している部分から内部に電解液を注入し、その電解液をセパレータ13等に含浸させている。最後に、ラミネートシート20の内部を減圧することによって開放している部分から空気を抜きつつ、その開放している部分を熱融着して完全に密封している。
ラミネートシート20の材料には、例えば、互いに積層した3種類の材料を用いている。具体的には、負極12に隣接する1層目の熱融着性樹脂の材料には、例えば、ポリエチレン(PE)、アイオノマー、またはエチレンビニルアセテート(EVA)を用いている。2層目の金属箔には、例えば、Al箔またはNi箔を用いている。3層目の樹脂フィルムには、例えば、剛性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)またはナイロンを用いている。
筐体120は、複数の単電池110を一体に収納している。一対のケース121は、図1および図2に示すように、複数の単電池110を積層方向Zの両側から挟持している。補強部材122および123は、一対のケース121に接合して補強している。以下、筐体120を構成するケース121と補強部材122および123に加え、スリーブ124、ハトメ125、第1側板126、第2側板127、導電部材128、およびバスバ129について順に説明する。
ケース121は、図2に示すように、一対からなり、単電池110を積層方向Zの両側から挟持している。ケース121は、薄板状に形成し、中心部に膨出部121aを備えている。ケース121は、膨出部121aからX方向に沿った両端部に向かって、それぞれ第1延在部121b、傾斜部121c、および第2延在部121dの順で、それらを一体に形成している。同様に、ケース121は、膨出部121aからY方向に沿った両端部に向かって、それぞれ第1延在部121b、傾斜部121c、および第2延在部121dの順で、それらを一体に形成している。ケース121のY方向に沿った両端部の第2延在部121dは、ケース121のX方向に沿った両端部の第2延在部121dよりも短い。ケース121は、膨出部121aからY方向に沿った両端部に向かって、それぞれ少なくとも第1延在部121bを一体に形成すればよい。
ケース121の膨出部121aは、単電池110に向かって突出するように湾曲して形成し、単電池110を押圧している。第1延在部121bは、膨出部121aの外周縁から積層方向Zと交差するX方向に沿って延在して形成している。傾斜部121cは、第1延在部121bの外周縁から単電池110に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成している。第2延在部121dは、傾斜部121cの外周縁から積層方向Zと交差するX方向に沿って延在し、補強部材122または123に接合している。
ケース121の傾斜部121cは、第2延在部121dに接続した補強部材122または123によって支持された状態で、第1延在部121bを介して膨出部121aを変形自在に支持している。すなわち、膨出部121aは、第1延在部121b、傾斜部121c、および第2延在部121dによって弾性力を備え、単電池110の発電要素10の部分を、ガスの圧力に応じて外方から柔軟に押圧する。
ケース121の第2延在部121dは、図2に示すように、積層方向Zと交差するX方向およびY方向に沿って延在した端部121eを、積層方向Zに沿ってL字状に屈折させて形成している。第2延在部121dは、図1および図2に示すように、Y方向の両端に、それぞれ積層方向Zに沿って貫通した貫通孔121fを備えている。ケース121の貫通孔121fは、例えば補強部材122の貫通孔122fと連通し、スリーブ124を固定するハトメ125を挿通させる。さらに、第2延在部121dは、積層方向Zに沿って貫通させた嵌合孔121iを、Y方向に一定の間隔で複数備えている。嵌合孔121iは、例えば補強部材122の突起122hを挿通させる。
補強部材122および123は、図1に示すように、ケース121を補強している。補強部材122および123は、板状に形成し、ケース121のX方向に沿った両端の第2延在部121dにそれぞれ接合している。補強部材122および123は、ケース121と比較して剛性が高い。補強部材122は、補強部材123よりもX方向の幅を長く形成している。補強部材122は、単電池110に接続した導電部材128の側に配設している。補強部材122と123を、ケース121のX方向に沿った両端の第2延在部121dに対して接合させている。但し、例えば補強部材122のみを、ケース121のX方向に沿った片端の第2延在部121dに対して接合してもよい。
補強部材122および123は、少なくとも一部が、第2延在部121dと積層方向Zに沿って隣接した状態で接合している。すなわち、補強部材122および123は、積層方向Zに沿って第2延在部121dと重ね合わせている。補強部材122および123は、積層方向Zに沿った厚みが、傾斜部121cの積層方向Zに沿った厚みよりも薄い。すなわち、補強部材122および123は、ケース121の第1延在部121bに対して積層方向Zに突出していない。
補強部材122および123は、第2延在部121dから離間するように積層方向Zと交差する方向に沿って延在した端部に、フランジ部を備えている。例えば、補強部材122のフランジ部122aは、図2に示すように、補強部材122のX方向に沿った端部を積層方向Zに沿って屈折させて形成している。フランジ部122aは、L字状に屈折していることから、外部から応力が掛かった場合に変形を抑制して形状を維持し易い。フランジ部122aは、単電池110を係留することによって、単電池110がX方向やY方向に移動することを規制している。
補強部材122および123は、Y方向に沿った両端に、それぞれ積層方向Zに沿って貫通した貫通孔を備えている。例えば、図2に示すように、補強部材122の貫通孔122fは、ケース121の貫通孔121fと連通し、スリーブ124を固定するハトメ125を挿通させる。さらに、例えば、補強部材122は、積層方向Zに沿って突出させた突起122hを、Y方向に一定の間隔で複数備えている。突起122hは、ケース121の嵌合孔121iに嵌合させている。
スリーブ124は、保持部材に相当する。スリーブ124は、図2に示すように、一対のケース121の間に挿入して、一対のケース121間の距離を一定に保持している。スリーブ124は、例えば、硬質の金属からなり、長尺の円筒形状に形成している。スリーブ124は、ケース121の四隅に備えられた貫通孔121fと連通するように配設している。スリーブ124は、一対のケース121の四隅に配設することによって、一対のケース121の間に複数積層された単電池110を外力による歪みから保護している。
ハトメ125は、固定部材に相当する。ハトメ125は、図2に示すように、例えば補強部材122の貫通孔122fおよびケース121の貫通孔121fを挿通しつつスリーブ124に圧入した上で、自ら変形してスリーブ124に圧着している。具体的には、ハトメ125は、例えば、軟質の金属からなり、短尺の円筒形状に形成している。ハトメ125は、開口の一端125aを積層方向Zと交差する方向に突出させつつ積層方向Zに延在した円筒形状に形成している。ハトメ125は、開口の他端125bを例えば補強部材122の貫通孔122fおよびケース121の貫通孔121fに挿通させ、開口の一端125aを補強部材122に係留させている。ハトメ125は、ケース121の四隅に備えられた各々のスリーブ124において、積層方向Zに沿って対向する両端に1つずつ挿入して固定している。このようにして、ハトメ125は、補強部材122とケース121のX方向に沿った一端の第2延在部121dを固定し、かつ、補強部材123とケース121のX方向に沿った他端の第2延在部121dを固定している。
第1側板126は、一対からなり、複数積層された単電池110の積層方向ZおよびX方向に沿った側面を保護している。第1側板126は、図1に示すように、薄板であって、X方向に沿って相対的に長い長方形状に形成している。第1側板126は、積層方向Zに沿って対向して配設した一対のケース121の端部121eと、複数積層された単電池110の側面の隙間に、挟み込んで固定している。第1側板126は、積層方向Zに沿って対向した一対のケース121のうち、いずれかのケースに対して一体に形成してもよい。
第2側板127は、図1に示すように、所定の数量の単電池110毎に、その単電池110の積層方向ZおよびY方向に沿った側面を保護している。さらに、第2側板127は、突出部127aのY方向に沿った面に、正極電極端子、セル電圧検出端子、負極電極端子用の順で導電部材128を係留している。第2側板127は、薄板であって、Y方向に沿って相対的に長い長方形状に形成している。第2側板127は、X方向に沿って外方に突出させた突出部127aに導電部材128を収納して保持している。突出部127aは、その中央に開口127bを備えている。突出部127aの開口127bは、導電部材128をX方向に対して外部に臨ませる。第2側板127は、第1側板126と同様に、積層方向Zに沿って対向して配設した一対のケース121の端部121eと、複数積層された単電池110の側面の隙間に、挟み込んで固定している。
導電部材128は、図2に示すように、積層方向Zに沿って積層した所定の数量の正極11および負極12毎に、それらの正極電極端子同士、負極電極端子同士、セル電圧検出端子同士を、独立して電気的に接続している。導電部材128は、導電性を備え、長方体形状に形成している。導電部材128は、第2側板127の突出部127aに収納し、突出部127aの開口127bから外部に臨んでいる。
バスバ129は、図1に示すように、積層方向Zに沿って隣り合う単電池110にそれぞれ接続した導電部材128同士を電気的に連結している。バスバ129は、図1中において、透過させて図示し、バスバ129の裏面に位置する部分の第2側板127および導電部材128を表示している。バスバ129は、連結方法を選択することによって、隣り合う単電池110を直列または並列に接続する。バスバ129は、例えば、銅合金からなり、板状に形成している。バスバ129は、隣り合う導電部材128に対してボルト留めやレーザ溶接によって接合する。
上述した第1実施形態に係る電池モジュール100によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。
電池モジュール100は、単電池110および筐体120を有している。単電池110は、発電要素10および外装材(ラミネートシート20)を備えている。発電要素10は、正極11と負極12とをセパレータ13を介して積層して形成している。外装材(ラミネートシート20)は、発電要素10を封止している。筐体120は、一対のケース121と少なくとも補強部材122(補強部材122のみであってもよいし、補強部材122および123であってもよい)を備えている。一対のケース121は、単電池110を積層方向Zの両側から挟持する。補強部材122は、板状に形成し、一対のうち少なくとも片方のケース121に接合してケース121を補強する。ここで、一対のうち少なくとも片方のケース121は、膨出部121a、第1延在部121b、傾斜部121c、および第2延在部121dを備えている。膨出部121aは、単電池110に向かって突出するように湾曲して形成し単電池110を押圧している。第1延在部121bは、膨出部121aの外周縁から積層方向Zと交差する方向に沿って延在して形成している。傾斜部121cは、第1延在部121bの外周縁から単電池110に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成している。第2延在部121dは、傾斜部121cの外周縁から積層方向Zと交差する方向に沿って延在し、補強部材122または123に接合している。
このような構成によれば、第1延在部121bと第2延在部121dの間に備えた傾斜部121cによって第1延在部121bに隣接した膨出部121aを変形自在に支持しつつ、第2延在部121dに接合した少なくとも補強部材122によってケース121を補強することができる。したがって、電池モジュール100は、ケース121によって単電池110を十分に押圧しつつ、そのケース121の剛性を十分に向上させることができる。
さらに、補強部材122および123は、積層方向Zに沿った厚みが、傾斜部121cの積層方向Zに沿った厚みよりも薄い構成とすることができる。
このような構成によれば、補強部材122および123が、ケース121の第1延在部121bに対して積層方向Zに対して突出することを防止できる。したがって、電池モジュール100は、補強部材122および123によって、積層方向Zに沿った長さを増加させることなく、ケース121の剛性を向上させることができる。
さらに、補強部材122および123は、少なくとも一部が、第2延在部121dと積層方向Zに沿って隣接した構成とすることができる。
このような構成によれば、補強部材122および123を、積層方向Zに沿って第2延在部121dと重ね合わせていることから、その重ね合わせた部分によって、ケース121の剛性をさらに向上させることができる。
さらに、第2延在部121dは、積層方向Zに沿って貫通した一の貫通孔121fを備え、例えば補強部材122は、積層方向Zに沿って貫通した他の貫通孔122fを備えた構成とすることができる。ここで、保持部材(スリーブ124)および固定部材(ハトメ125)をさらに備える。スリーブ124は、円筒形状に形成し、一対のケース121の間または一対の補強部材122の間に挿入して保持している。ハトメ125は、開口の一端125aを積層方向Zと交差する方向に突出させつつ積層方向Zに延在した円筒形状に形成している。ハトメ125は、開口の他端125bを一の貫通孔121fおよび他の貫通孔122fに挿通しつつスリーブ124に係留し、一対のケース121と例えば補強部材122を固定している。
このような構成によれば、ハトメ125によって、例えば補強部材122とケース121の第2延在部121dを強固に固定していることから、ケース121の剛性をさらに向上させることができる。
さらに、例えば補強部材122は、第2延在部121dから離間するように積層方向Zと交差する方向に沿って延在した端部に、積層方向Zに沿って屈折または屈曲させて形成したフランジ部122aを備えた構成とすることができる。
このような構成によれば、例えば補強部材122の端部を、変形を抑制し形状を維持し易い構成としたことから、ケース121の剛性をさらに向上させることができる。さらに、フランジ部122aによって、単電池110が積層方向Zと交差したX方向やY方向に移動することを規制していることから、単電池110が振動等に伴って位置ずれすることを防止できる。
さらに、例えば補強部材122は、積層方向Zに沿った単電池110に向かう方向に突起122hを備え、第2延在部121dは、積層方向Zに沿って突起122h等を嵌合させる嵌合孔121iまたは嵌合穴を備えた構成とすることができる。嵌合孔121iは、第2延在部121dを貫通させて形成している。嵌合穴は、第2延在部121dに所定の深さの窪みを設けて形成したものに相当する。
このような構成によれば、例えば、補強部材122の突起122hとケース121の嵌合孔121iを互いに嵌め合わせることによって、単電池110を押圧するケース121が、補強部材122に対して積層方向Zと交差したX方向やY方向に移動してしまうことを防止できる。
さらに、単電池110は、正極11または負極12の端部に積層し、隣接する負極12または正極11との電気的な短絡を防止する絶縁部材14を備え、傾斜部121cは、積層方向Zに沿った厚みが、絶縁部材14の厚みよりも長い構成とすることができる。
このような構成によれば、単電池110が絶縁部材14に起因して積層方向Zに沿って膨張した部分と、ケース121の第1延在部121bの部分の干渉を、傾斜部121cの積層方向Zに沿った厚みによって回避することができる。したがって、電池モジュール100は、絶縁部材14を備えても、積層方向Zに沿った長さが増加することを防止できる。
さらに、単電池110は、積層方向Zに沿って複数備えた構成とすることができる。
このような構成によれば、ケース121によって、最も外側に配設した単電池110を介して複数の単電池110を十分に押圧しつつ、そのケース121の剛性を十分に保つことができる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る例えば電池モジュール200は、補強部材222とケース221を凹凸形状の嵌合部分によって互いに嵌合させた構成が、前述した第1実施形態に係る電池モジュール100の構成と異なる。
第2実施形態においては、前述した第1実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。
電池モジュール200および300の構成について、図4を参照しながら説明する。
図4(A)は、電池モジュール200の要部を示す斜視図である。図4(B)は、電池モジュール300の要部を示す斜視図である。
電池モジュール200は、図4(A)に示している。電池モジュール200において、筐体220の補強部材222は、第2延在部221dと対向する端部に、嵌合部222gを備えている。嵌合部222gは、Y方向に沿って、矩形状の凹形状と凸形状を組み合わせて形成している。ケース221は、補強部材222の嵌合部222gと対向する端部に、第2延在部221dを備えている。第2延在部221dは、嵌合部222gと嵌合する矩形状の凸形状と凹形状を組み合わせて形成している。
電池モジュール300は、図4(B)に示している。電池モジュール300において、筐体320の補強部材322は、第2延在部321dと対向する端部に、嵌合部322gを備えている。嵌合部322gは、Y方向に沿って、波状状の凹形状と凸形状を組み合わせて形成している。ケース321は、補強部材322の嵌合部322gと対向する端部に、第2延在部321dを備えている。第2延在部321dは、嵌合部322gと嵌合する波状の凸形状と凹形状を組み合わせて形成している。
上述した第2実施形態に係る電池モジュール200および300によれば、第1実施形態に係る電池モジュール100の作用効果に加えて、さらに以下の構成によって作用効果を奏する。
例えば電池モジュール200において、補強部材222は、第2延在部221dと対向する端部に、凹形状と凸形状を組み合わせて形成した一の嵌合部222gを備えている。一方、第2延在部221dは、一の嵌合部222gと嵌合する凸形状と凹形状を組み合わせて形成した他の嵌合部221gを備えている。
このような構成によれば、例えば電池モジュール200において、補強部材222の嵌合部222gと、ケース221の嵌合部221gを凹凸状に嵌め合わせていることから、ケース221が積層方向Zと交差したY方向に移動することを規制し、ケース221の位置ずれを防止できる。
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
例えば、第1および第2実施形態において、単電池110は、リチウムイオン二次電池の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。単電池110は、例えば、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池として構成することができる。
また、第1および第2実施形態において、単電池110は、繰り返し充放電させて使用する二次電池の構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。単電池110は、一回だけ使用する一次電池として構成することができる。
また、第1および第2実施形態において、例えば補強部材122は、ケース121の積層方向Zに沿った外方に配設する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。補強部材122は、ケース121の積層方向Zに沿った内方であって、ケース121と単電池110によって挟持するように配設する構成とすることができる。さらに、このような構成の場合、補強部材は、積層方向に沿った単電池110から離間する方向に突起を備え、ケースの第2延在部は、積層方向に沿って突起を嵌合させる嵌合孔または嵌合穴を備える構成とすることができる。
10 発電要素、
11 正極、
11a 正極集電体、
11b 正極活物質、
12 負極、
12a 負極集電体、
12b 負極活物質、
13 セパレータ、
14 絶縁部材、
20 ラミネートシート、
100,200,300 電池モジュール、
110 単電池、
120,220,320 筐体、
121,221,321 ケース、
121a,221a,321a 膨出部、
121b,221b,321b 第1延在部、
121c,221c,321c 傾斜部、
121d,221d,321d 第2延在部、
121e 端部、
121f 貫通孔(一の貫通孔)、
121i 嵌合孔、
122,123,222,322 補強部材、
122a フランジ部、
122f 貫通孔(他の貫通孔)、
122h,123h 突起、
124 スリーブ(保持部材)、
125 ハトメ(固定部材)、
125a 一端、
125b 他端、
126 第1側板、
127 第2側板、
127a 突出部、
127b 開口、
128 導電部材、
129 バスバ、
221g,321g 嵌合部(他の嵌合部)、
222g,322g 嵌合部(一の嵌合部)、
K 領域(単電池110の要部を示す領域)、
X 単電池110の積層方向Zと交差した方向(単電池110の長手方向)、
Y 単電池110の積層方向Zと交差した方向(単電池110の短手方向)、
Z 単電池110の積層方向。

Claims (9)

  1. 正極と負極とをセパレータを介して積層して形成した発電要素を、外装材によって封止してなる単電池と、
    前記単電池を積層方向の両側から挟持する一対のケースと、板状に形成し一対のうち少なくとも片方の前記ケースに接合して前記ケースを補強する補強部材と、を備えた筐体と、を有し、
    一対のうち少なくとも片方の前記ケースは、
    前記単電池に向かって突出するように湾曲して形成し前記単電池を押圧する膨出部と、
    前記膨出部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在して形成した第1延在部と、
    前記第1延在部の外周縁から前記単電池に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成した傾斜部と、
    前記傾斜部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在し、前記補強部材に接合した第2延在部と、を備えた電池モジュール。
  2. 前記補強部材は、積層方向に沿った厚みが、前記傾斜部の積層方向に沿った厚みよりも薄い請求項1に記載の電池モジュール。
  3. 前記補強部材は、少なくとも一部が、前記第2延在部と積層方向に沿って隣接した請求項1または2に記載の電池モジュール。
  4. 前記第2延在部は、積層方向に沿って貫通した一の貫通孔を備え、
    前記補強部材は、積層方向に沿って貫通した他の貫通孔を備え、
    円筒形状に形成し、一対の前記ケースの間または一対の補強部材の間に挿入して保持する保持部材と、
    開口の一端を積層方向と交差する方向に突出させつつ積層方向に延在した円筒形状に形成し、開口の他端を前記一の貫通孔および前記他の貫通孔に挿通しつつ前記保持部材に係留し、前記一対のケースと前記補強部材とを固定する固定部材と、をさらに有する請求項3に記載の電池モジュール。
  5. 前記補強部材は、前記第2延在部から離間するように積層方向と交差する方向に沿って延在した端部に、積層方向に沿って屈折または屈曲させて形成したフランジ部を備えた請求項1〜4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
  6. 前記補強部材は、前記第2延在部と対向する端部に、凹形状と凸形状を組み合わせて形成した一の嵌合部を備え、
    前記第2延在部は、前記一の嵌合部と嵌合する凸形状と凹形状を組み合わせて形成した他の嵌合部を備えた請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
  7. 前記補強部材は、積層方向に沿った前記単電池に向かう方向に突起を備え、
    前記第2延在部は、積層方向に沿って前記突起を嵌合させる嵌合孔または嵌合穴を備えた請求項3〜6のいずれか1項に記載の電池モジュール。
  8. 前記単電池は、前記正極または前記負極の端部に積層し、隣接する前記負極または前記正極との電気的な短絡を防止する絶縁部材を、さらに備え、
    前記傾斜部は、積層方向に沿った厚みが、前記絶縁部材の厚みよりも長い請求項1〜7のいずれか1項に記載の電池モジュール。
  9. 前記単電池は、積層方向に沿って複数備えた請求項1〜8のいずれか1項に記載の電池モジュール。
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