JPWO2019065152A1

JPWO2019065152A1 - 拘束部材および電池モジュール

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Publication number: JPWO2019065152A1
Application number: JP2019544507A
Authority: JP
Inventors: 光俊田嶋
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2038-09-07
Also published as: JP7149540B2; US11171355B2; WO2019065152A1; US20200251768A1; CN111033795A

Abstract

拘束部材は、電池の積層方向Ｘに延在する本体部と、積層方向Ｘに延在するとともに本体部から突出して、電池積層体を支持する支持部と、支持部と所定の間隔をあけて配置される複数の付勢部であって、積層方向Ｘに配列されるとともに本体部から突出して、電池積層体を支持部に向けて付勢する複数の付勢部とを備える。複数の付勢部のうち所定の第１付勢部は、第１付勢部よりも電池積層体と拘束部材との固定部に近い第２付勢部に比べて強い付勢力を有する。

Description

本発明は、拘束部材と、この拘束部材を備える電池モジュールに関する。

例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源として、複数個の電池が直列接続された構造を有する電池モジュールが知られている。特許文献１には、積層された複数の電池とこれを挟むエンドプレートを含む電池積層体と、電池積層体を挟むとともにエンドプレートに固定される拘束部材とを備える電池モジュールが開示されている。

特開２０１５−９９６４８号公報

近年、電池モジュールには、さらなる高容量化、高出力化が求められるようになってきた。この要求を満たすために、電池モジュールは積層される電池の数が増加する傾向にある。一方で、電池の数が増えると、電池モジュール内で各電池を均一に保持することが困難になる。電池保持の均一化は、電池モジュールの動作を安定させる上で重要である。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池モジュールの安定性を高めるための技術を提供することにある。

本発明のある態様は、拘束部材である。当該拘束部材は、積層された複数の電池を有する電池積層体を拘束する拘束部材であって、電池の積層方向に延在する本体部と、積層方向に延在するとともに、本体部から電池積層体と本拘束部材とが並ぶ第１方向に突出し、電池積層体を支持する支持部と、積層方向および第１方向と交わる第２方向において支持部と所定の間隔をあけて配置される複数の付勢部であって、積層方向に配列されるとともに本体部から第１方向に突出して、電池積層体を支持部に向けて付勢する複数の付勢部と、を備える。複数の付勢部のうち所定の第１付勢部は、当該第１付勢部よりも電池積層体と本拘束部材との固定部に近い第２付勢部に比べて強い付勢力を有する。

本発明によれば、電池モジュールの安定性を高めることができる。

実施の形態に係る電池モジュールの概略構造を示す斜視図である。電池モジュールの分解斜視図である。実施の形態に係る拘束部材の概略構造を示す斜視図である。拘束部材の概略構造を示す正面図である。変形例１に係る拘束部材の概略構造を示す斜視図である。変形例２に係る拘束部材の一部の概略構造を示す斜視図である。変形例３に係る拘束部材の一部の概略構造を示す正面図である。変形例４に係る拘束部材の一部の概略構造を示す斜視図である。変形例５に係る拘束部材の一部の概略構造を示す正面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、同一の部材であっても、各図面間で縮尺等が若干相違する場合もあり得る。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合、特に言及がない限りいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。

図１は、実施の形態に係る電池モジュールの概略構造を示す斜視図である。図２は、電池モジュールの分解斜視図である。電池モジュール１は、電池積層体２と、一対の拘束部材６（６Ａ）と、冷却板８とを主な構成として備える。

電池積層体２は、積層された複数の電池１０と、複数のセパレータ１２と、一対のエンドプレート４とを有する。電池１０は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。電池１０は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の外装缶１４を有する。外装缶１４の一面には略長方形状の開口が設けられ、この開口を介して外装缶１４に電極体や電解液等が収容される。外装缶１４は、シュリンクチューブ等の図示しない絶縁フィルムで被覆される。外装缶１４の表面を絶縁フィルムで被覆することで、隣り合う電池１０間の短絡と、電池１０とエンドプレート４、拘束部材６および冷却板８のそれぞれとの間の短絡とを抑制することができる。外装缶１４の開口には、外装缶１４を封止する封口板１６が設けられる。

封口板１６には、長手方向の一端寄りに正極の出力端子１８が設けられ、他端寄りに負極の出力端子１８が設けられる。以下では適宜、正極の出力端子１８を正極端子１８ａと称し、負極の出力端子１８を負極端子１８ｂと称する。また、出力端子１８の極性を区別する必要がない場合、正極端子１８ａと負極端子１８ｂとをまとめて出力端子１８と称する。封口板１６には、一対の出力端子１８の間に安全弁（図示せず）が設けられる。安全弁は、外装缶１４の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。外装缶１４、封口板１６及び出力端子１８は導電体であり、例えば金属製である。

本実施の形態では、封口板１６が設けられる側を電池１０の上面、反対側を電池１０の底面とする。また、電池１０は、上面及び底面をつなぐ２つの主表面を有する。この主表面は、電池１０が有する６つの面のうち面積の最も大きい面である。上面、底面及び２つの主表面を除いた残り２つの面は、電池１０の側面とする。また、電池１０の上面側を電池積層体２の上面とし、電池１０の底面側を電池積層体２の底面とする。また便宜上、電池積層体２の上面側を鉛直方向上方とし、電池積層体２の底面側を鉛直方向下方とする。

複数の電池１０は、隣り合う電池１０の主表面同士が対向するようにして積層される。なお、「積層」は、任意の１方向に複数の部材を並べることを意味する。したがって、電池１０の積層には、複数の電池１０を水平に並べることも含まれる。また、各電池１０は、出力端子１８が同じ方向（ここでは便宜上、鉛直方向上方とする）を向くように配置される。隣接する２つの電池１０は、一方の正極端子１８ａと他方の負極端子１８ｂとが隣り合うように積層される。正極端子１８ａと負極端子１８ｂとは、バスバー（図示せず）を介して電気的に接続される。なお、隣接する２つの電池１０の同極性の出力端子１８同士をバスバーで接続する場合もあり得る。

セパレータ１２は、絶縁スペーサとも呼ばれ、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。セパレータ１２を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の熱可塑性樹脂が例示される。複数の電池１０と複数のセパレータ１２とは、交互に積層される。セパレータ１２は、電池１０の主表面に平行な平面部２０と、平面部２０の端部から電池１０の積層方向Ｘ（各図において矢印Ｘで示す方向）に延在する壁部２２とを有する。

平面部２０は、隣接する２つの電池１０の対向する主表面間に延在する。これにより、隣り合う電池１０の外装缶１４同士がより確実に絶縁される。また、平面部２０は、電池１０とエンドプレート４との間に延在する。これにより、電池１０の外装缶１４と、エンドプレート４とがより確実に絶縁される。また、壁部２２によって電池１０の上面の一部、側面、および底面の一部が覆われる。これにより、電池１０またはエンドプレート４の表面での結露等が原因で生じ得る、隣り合う電池１０間の短絡を抑制することができる。また、電池１０の外装缶１４と、拘束部材６とがより確実に絶縁される。

壁部２２は、電池１０の底面が露出するよう切り欠き２４を有する。切り欠き２４を設けることで、電池１０と冷却板８との間の熱的な接続がセパレータ１２によって阻害されることを、回避することができる。

また、セパレータ１２は、電池１０の積層方向Ｘと直交する水平方向Ｙ（各図において矢印Ｙで示す方向）における両端部に、積層方向Ｘおよび水平方向Ｙと直交する鉛直方向Ｚ（各図において矢印Ｚで示す方向）の上方を向く付勢受け部２６を有する。

積層された複数の電池１０および複数のセパレータ１２は、一対のエンドプレート４で挟まれる。一対のエンドプレート４は、電池１０の積層方向Ｘにおける電池積層体２の両端に配置される。エンドプレート４は、例えば金属板からなる。エンドプレート４の主表面には、締結ねじ２８が螺合するねじ穴４ａが設けられる。

一対の拘束部材６は、バインドバーとも呼ばれ、電池積層体２を拘束する部材である。一対の拘束部材６は、水平方向Ｙに配列され、その間に電池積層体２が配置される。拘束部材６は、本体部３０と、支持部３２と、複数の付勢部３４と、一対の固定部３６とを備える。

本体部３０は、電池１０の積層方向Ｘに延在する矩形状の部分である。本体部３０は、各電池１０の側面に対して平行に延在する。支持部３２は、積層方向Ｘに延在するとともに、本体部３０から電池積層体２と拘束部材６とが並ぶ第１方向に突出する。本実施の形態では、支持部３２は、本体部３０の下端から水平方向Ｙに突出する。支持部３２は、積層方向Ｘに連続する板状体であり、拘束部材６が電池積層体２に組み付けられた状態で電池積層体２を支持する。

複数の付勢部３４は、積層方向Ｘおよび第１方向と交わる第２方向において、支持部３２と所定の間隔をあけて配置される。そして、本体部３０から第１方向に突出する。本実施の形態では、複数の付勢部３４は、本体部３０の上端に接続される。つまり、複数の付勢部３４は、鉛直方向Ｚで支持部３２と間隔をあけて配置される。支持部３２と付勢部３４とは、鉛直方向Ｚにおいて対向する。そして、本体部３０の上端から水平方向Ｙに突出する。また、複数の付勢部３４は、所定の間隔をあけて積層方向Ｘに配列される。各付勢部３４は、各電池１０に対応して配置される。各付勢部３４は板ばね状であり、電池積層体２ひいては電池１０を支持部３２に向けて付勢する。

一対の固定部３６は、積層方向Ｘにおける本体部３０の両端部から水平方向Ｙに突出する板状体である。「端部」には、積層方向Ｘにおける最も外側の部分だけでなく、当該最外側部分の近傍も含まれる。一対の固定部３６は、積層方向Ｘにおいて対向する。各固定部３６には、締結ねじ２８が挿通される貫通孔３６ａが設けられる。一対の固定部３６により、拘束部材６が電池積層体２に固定される。

例えば拘束部材６は、矩形状の金属板の各辺に将来的に支持部３２、複数の付勢部３４、および一対の固定部３６となる突部を有する、所定形状の金属板を用意し、各辺に折り曲げ加工を施すことで形成することができる。

冷却板８は、複数の電池１０を冷却するための機構である。冷却板８は、金属等の熱伝導性を有する材料で構成される。電池積層体２は、冷却板８の主表面上に載置され、支持部３２の貫通孔３２ａと冷却板８の貫通孔８ａとにねじ等の締結部材（図示せず）が挿通されることで、冷却板８に固定される。したがって、冷却板８は、電池積層体２の載置台としても機能する。各電池１０は、冷却板８との間で熱交換することで冷却される。冷却板８には、冷媒が内部を流通する冷媒管（図示せず）を設けてもよい。

電池モジュール１は、例えば以下のようにして組み立てられる。すなわち、まず複数の電池１０と複数のセパレータ１２とが交互に配列され、これらが一対のエンドプレート４で挟まれて、電池積層体２が形成される。この電池積層体２に、一対の拘束部材６が取り付けられる。電池積層体２の一部は、各拘束部材６における支持部３２、複数の付勢部３４および一対の固定部３６で囲まれる空間に進入する。また、各拘束部材６は、貫通孔３６ａがエンドプレート４のねじ穴４ａと重なるように位置合わせされる。この状態で、締結ねじ２８が貫通孔３６ａに挿通され、またねじ穴４ａに螺合される。この結果、電池積層体２が一対の拘束部材６によって締結される。

電池積層体２に拘束部材６が組み付けられた状態で、複数の電池１０は、一対の固定部３６で挟まれて積層方向Ｘに締め付けられる。これにより、各電池１０の積層方向Ｘの位置決めがなされる。また、電池積層体２は、底面が支持部３２に当接する。したがって、各電池１０は、底面が支持部３２によって支持される。電池１０の底面と支持部３２との間にはセパレータ１２の壁部２２が介在する。また、電池積層体２は、上面が複数の付勢部３４に当接する。各付勢部３４は、各セパレータ１２の付勢受け部２６に当接する。各付勢部３４は、付勢受け部２６を介して各電池１０を支持部３２に向けて付勢する。すなわち、支持部３２と複数の付勢部３４とにより、電池積層体２が鉛直方向Ｚに挟み込まれる。この結果、各電池１０の鉛直方向Ｚの位置決めがなされる。

この状態で、各電池１０の出力端子１８にバスバーが電気的に接続される。その後、カバー部材（図示せず）が電池積層体２の上面に取り付けられる。カバー部材は、トップカバーとも呼ばれ、電池１０の出力端子１８、バスバー、弁部等への結露水や塵埃等の接触を防止する。カバー部材は、ネジや周知の係止機構を含む周知の固定構造（図示せず）により、電池積層体２の上面に固定することができる。拘束部材６およびカバー部材が取り付けられた電池積層体２は、冷却板８に載置され、貫通孔８ａおよび貫通孔３２ａに締結部材が挿通されることで冷却板８に固定される。以上の工程により、電池モジュール１が得られる。なお、電池積層体２を冷却板８に設置した上で、電池積層体２と冷却板８とをまとめて拘束部材６により固定して電池モジュール１を製造してもよい。この場合、冷却板８は一対の拘束部材６の内側に配置される。

拘束部材６は、所定の位置において電池積層体２に固定される。本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、電池積層体２と拘束部材６との固定部からの距離に応じて各付勢部３４の付勢力が異なることを見いだした。すなわち、固定部から遠い付勢部３４は固定部に近い付勢部３４に比べて、電池積層体２と拘束部材６とが組み付けられた状態での付勢力が弱くなる傾向にある。また、振動や衝撃に起因して電池積層体２に生じるモーメントは、固定部から遠い領域において大きく、固定部に近い領域において小さい。このため、固定部から遠い付勢部３４ほど、付勢力を大きくしたい。

これに対し、本実施の形態に係る拘束部材６は、電池積層体２と拘束部材６とが組み付けられた状態で各付勢部３４の付勢力が均一になるように、以下に説明する構造を備える。図３は、実施の形態に係る拘束部材の概略構造を示す斜視図である。図４は、拘束部材の概略構造を示す正面図である。

拘束部材６に設けられる複数の付勢部３４には、付勢力の異なる所定の第１付勢部３４ａと所定の第２付勢部３４ｂとが含まれる。第２付勢部３４ｂは積層方向Ｘにおいて、第１付勢部３４ａよりも電池積層体２と拘束部材６との固定部、すなわち拘束部材６の固定部３６に近い。そして、第１付勢部３４ａは、第２付勢部３４ｂに比べて強い付勢力を有する。本実施の形態では、拘束部材６は、積層方向Ｘの両端部が電池積層体２に固定される。このため、拘束部材６が電池積層体２に組み付けられた状態で、積層方向Ｘの内側に位置する付勢部３４は、積層方向Ｘの外側に位置する付勢部３４に比べて付勢力が弱くなる傾向にある。このため、付勢力の強い第１付勢部３４ａは、第２付勢部３４ｂよりも積層方向Ｘにおける中央側に位置する。

例えば、第１付勢部３４ａは、積層方向Ｘにおける拘束部材６の中心Ｃを含む中央領域Ｒ１に含まれる。また、第２付勢部３４ｂは、積層方向Ｘにおける拘束部材６の端部を含む端部領域Ｒ２に含まれる。また例えば、第１付勢部３４ａは中心Ｃに最も近い付勢部３４であり、第２付勢部３４ｂは積層方向Ｘにおいて最も外側に位置する付勢部３４である。

また、第１付勢部３４ａの積層方向Ｘにおける幅Ｗ１は、第２付勢部３４ｂの積層方向Ｘにおける幅Ｗ２よりも大きい。これにより、第１付勢部３４ａの付勢力は、第２付勢部３４ｂの付勢力に比べて大きくなる。なお、本実施の形態では、第１付勢部３４ａの全体および第２付勢部３４ｂの全体がそれぞれ均一の幅Ｗ１，Ｗ２を有するが、特にこの構成に限定されない。第１付勢部３４ａの付勢力が第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくなる限りにおいて、第１付勢部３４ａは少なくとも一部に、第２付勢部３４ｂの幅よりも大きい幅の部分を有すればよい。

また、図３および図４には、拘束部材６の中心Ｃから両端部に向かって、付勢部３４の幅が徐々に小さくなる構造が図示されている。この場合、付勢部３４の付勢力は、中心Ｃから両端部に向かって徐々に小さくなる。したがって、任意の隣り合う２つの付勢部３４について、中心Ｃ寄りに位置する付勢部３４が第１付勢部３４ａであり、端部寄りに位置する付勢部３４が第２付勢部３４ｂである。中心Ｃから両端部に向かって変化する幅の変化量や変化の段数は、適宜設定することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る拘束部材６は、電池１０の積層方向Ｘに延在する本体部３０と、積層方向Ｘに延在するとともに、本体部３０から突出して電池積層体２を支持する支持部３２と、支持部３２と所定の間隔をあけて配置される複数の付勢部３４とを備える。複数の付勢部３４は、積層方向Ｘに配列されるとともに本体部３０から突出して、電池積層体２を支持部３２に向けて付勢する。複数の付勢部３４のうち所定の第１付勢部３４ａは、第１付勢部３４ａよりも固定部３６に近い第２付勢部３４ｂに比べて強い付勢力を有する。

これにより、拘束部材６が電池積層体２に組み付けられた状態で、各付勢部３４の付勢力の差を減少させて均一化を図ることができる。よって、各電池１０の保持の均一化を図ることができる。また、このような拘束部材６を用いることで、電池モジュール１の安定性を高めることができる。

また、本実施の形態の拘束部材６は、積層方向Ｘにおける両端部に固定部３６を備える。つまり、拘束部材６は、両端部が電池積層体２に固定される。そして、第１付勢部３４ａは第２付勢部３４ｂよりも積層方向Ｘにおける中央側に位置し、第２付勢部３４ｂは第１付勢部３４ａよりも積層方向Ｘにおける外側に位置する。これにより、より一層、各電池１０の保持の均一化を図ることができる。

また、本実施の形態では、第１付勢部３４ａの幅Ｗ１を第２付勢部３４ｂの幅Ｗ２よりも大きくすることで、第１付勢部３４ａと第２付勢部３４ｂとの付勢力の差を実現している。したがって、簡単な構造で、付勢部３４の付勢力を均一化することができる。よって、製造工程の複雑化を抑制することができる。また、本体部３０と付勢部３４とが一体となった構造を簡単に得ることができる。このため、拘束部材６の製造コストの上昇を抑制することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態への変形の追加によって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

以下に、実施の形態に係る拘束部材６の変形例について説明する。なお、各変形例の説明においては、実施の形態と異なる点を中心に説明し、実施の形態と共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

（変形例１）
図５は、変形例１に係る拘束部材の概略構造を示す斜視図である。本変形例に係る拘束部材６（６Ｂ）は、付勢部３４の構造が実施の形態と異なる。具体的には、付勢部３４と電池積層体２との接触点Ｐから本体部３０までの水平方向Ｙの距離について、第１付勢部３４ａにおける当該距離Ｌ１は、第２付勢部３４ｂにおける当該距離Ｌ２よりも短い。つまり、第１付勢部３４ａは、第２付勢部３４ｂよりも本体部３０からの突出長さが短い。これにより、簡単な構造で、第１付勢部３４ａの付勢力を第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくすることができる。よって、製造工程の複雑化を抑制することができる。また、本体部３０と付勢部３４とが一体となった構造を簡単に得ることができる。このため、拘束部材６の製造コストの上昇を抑制することができる。

（変形例２）
図６は、変形例２に係る拘束部材の一部の概略構造を示す斜視図である。本変形例に係る拘束部材６（６Ｃ）は、付勢部３４の構造が実施の形態と異なる。具体的には、第１付勢部３４ａの厚みＴ１は、第２付勢部３４ｂの厚みＴ２よりも大きい。これにより、第１付勢部３４ａの付勢力を第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくすることができる。なお、本変形例では、第１付勢部３４ａの全体および第２付勢部３４ｂの全体がそれぞれ均一の厚みＴ１，Ｔ２を有するが、特にこの構成に限定されない。第１付勢部３４ａの付勢力が第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくなる限りにおいて、第１付勢部３４ａは少なくとも一部に、第２付勢部３４ｂの厚みよりも大きい厚みの部分を有すればよい。

例えば、本体部３０と第２付勢部３４ｂとが同一の厚みで構成され、第１付勢部３４ａが当該厚みよりも厚く構成される。あるいは、本体部３０と第１付勢部３４ａとが同一の厚みで構成され、第２付勢部３４ｂが当該厚みよりも薄く構成される。なお、第１付勢部３４ａおよび第２付勢部３４ｂの両方が本体部３０とは異なる厚みで構成されてもよい。また、本体部３０と同じ厚みの付勢部３４は、本体部３０と一体的に構成し、本体部３０と異なる厚みの付勢部３４は、本体部３０と別体で構成するとともに本体部３０に接合してもよい。これにより、付勢部３４の厚みを簡単に調整することができる。

（変形例３）
図７は、変形例３に係る拘束部材の一部の概略構造を示す正面図である。本変形例に係る拘束部材６（６Ｄ）は、本体部３０の構造が実施の形態と異なる。具体的には、本体部３０は、隣り合う２つの付勢部３４の間に切り欠き３８を有する。切り欠き３８は、本体部３０における付勢部３４が接続される長辺から、支持部３２側に向けて延びる凹みである。

切り欠き３８には、深さの異なる第１切り欠き３８ａと第２切り欠き３８ｂとが含まれる。第１切り欠き３８ａは第１付勢部３４ａと隣り合い、第２切り欠き３８ｂは第２付勢部３４ｂと隣り合う。つまり、積層方向Ｘにおいて、第１切り欠き３８ａは第１付勢部３４ａに隣接し、第２切り欠き３８ｂは第２付勢部３４ｂに隣接する。そして、第１切り欠き３８ａの深さＤ１は、第２切り欠き３８ｂの深さＤ２よりも浅い。これにより、簡単な構造で、第１付勢部３４ａの付勢力を第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくすることができる。よって、製造工程の複雑化を抑制することができる。また、本体部３０と付勢部３４とが一体となった構造を簡単に得ることができる。このため、拘束部材６の製造コストの上昇を抑制することができる。

（変形例４）
図８は、変形例４に係る拘束部材の一部の概略構造を示す斜視図である。本変形例に係る拘束部材６（６Ｅ）は、付勢部３４を構成する材料が実施の形態と異なる。具体的には、本変形例に係る拘束部材６は、第１付勢部３４ａを構成する材料と第２付勢部３４ｂを構成する材料が異なる。

第１付勢部３４ａは、第２付勢部３４ｂよりもヤング率の高い材料で構成される。第１付勢部３４ａを構成する材料としては、例えば鉄鋼やステンレス鋼が挙げられる。また、第２付勢部３４ｂを構成する材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。これにより、第１付勢部３４ａの付勢力を第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくすることができる。なお、本変形例では、第１付勢部３４ａの全体および第２付勢部３４ｂの全体がそれぞれ同じ材料で構成されるが、特にこの構成に限定されない。第１付勢部３４ａの付勢力が第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくなる限りにおいて、第１付勢部３４ａは少なくとも一部が、第２付勢部３４ｂよりもヤング率の高い材料で構成されていればよい。

例えば、本体部３０と第２付勢部３４ｂとが同一の材料で構成され、第１付勢部３４ａが当該材料よりもヤング率の高い材料で構成される。あるいは、本体部３０と第１付勢部３４ａとが同一の材料で構成され、第２付勢部３４ｂが当該材料よりもヤング率の低い材料で構成される。なお、第１付勢部３４ａおよび第２付勢部３４ｂの両方が本体部３０と異なる材料で構成されてもよい。また、本体部３０と同じ材料の付勢部３４は、本体部３０と一体的に構成し、本体部３０と異なる材料の付勢部３４は、本体部３０と別体で構成するとともに本体部３０に接合してもよい。これにより、付勢部３４の材料を簡単に変更することができる。

（変形例５）
図９は、変形例５に係る拘束部材の一部の概略構造を示す正面図である。本変形例に係る拘束部材６（６Ｆ）は、本体部３０の構造が実施の形態と異なる。具体的には、本体部３０は、第１方向において本体部３０を貫通する肉抜き部４０を有する。本変形例において、第１方向は水平方向Ｙである。本変形例では、本体部３０に設けられた複数の貫通孔によって、複数の肉抜き部４０が構成されている。各肉抜き部４０は、鉛直方向Ｚに長い略矩形状であり、積層方向Ｘに所定の間隔をあけて配列されている。

また、本体部３０の残存部分と肉抜き部４０との配置について、以下のように設定される。すなわち、水平方向Ｙから見たとき、第１付勢部３４ａと支持部３２とに挟まれる第１領域３０ａにおける肉抜き部４０の総面積（第１領域３０ａにおける斜線部分の面積の合計）が、第２付勢部３４ｂと支持部３２とに挟まれる第２領域３０ｂにおける肉抜き部４０の総面積（第２領域３０ｂにおける斜線部分の面積の合計）よりも小さい。つまり、第１領域３０ａでは本体部３０の残存部分が多く、第２領域３０ｂでは本体部３０の残存部分が少ない。肉抜き部４０は、第２付勢部３４ｂと支持部３２との間に比べて、第１付勢部３４ａと支持部３２との間により多く延在する。本変形例では、本体部３０の中央領域に、開口面積の小さい肉抜き部４０が配置され、本体部３０の端部領域に、開口面積の大きい肉抜き部４０が配置されている。

これにより、簡単な構造で、第１付勢部３４ａの付勢力を第２付勢部３４ｂの付勢力よりも大きくすることができる。よって、製造工程の複雑化を抑制することができる。また、本体部３０と付勢部３４とが一体となった構造を簡単に得ることができる。このため、拘束部材６の製造コストの上昇を抑制することができる。

（その他）
上述した各変形例において、付勢部３４の接触点Ｐから本体部３０までの距離、付勢部３４の厚み、切り欠き３８の深さ、付勢部３４を構成する材料のヤング率、および肉抜き部４０の総面積は、実施の形態と同様に、拘束部材６の中心Ｃから両端部に向かって徐々に変化させてもよい。また、実施の形態と各変形例における、付勢部３４の付勢力を変化させるための構造は、適宜組み合わせることができる。

上述した実施の形態および変形例において、冷却板８は省略されてもよい。例えば、冷却板８に代えて、冷却効果が期待されない台座が用いられてもよい。また、拘束部材６とエンドプレート４との固定は、ボルト締結に限定されない。例えば、拘束部材６とエンドプレート４とに互いに係合される構造を設けて係合させたり、溶接により両者を固定してもよい。係合による固定構造の場合、拘束部材６は、積層方向Ｘにおける両端部からそれぞれ少し中央に寄った端部近傍で、エンドプレート４に固定され得る。また、セパレータ１２以外の絶縁部材を用いて、電池１０の外装缶１４と、拘束部材６等の他の部材との間の短絡が抑制されてもよい。

上述した実施の形態および変形例では、電池１０は角形電池であるが、電池１０の形状は特に限定されず円筒状等であってもよい。また、電池積層体２が備える電池１０の数も特に限定されない。

以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

１電池モジュール
２電池積層体
６拘束部材
１０電池
３０本体部
３０ａ第１領域
３０ｂ第２領域
３２支持部
３４付勢部
３４ａ第１付勢部
３４ｂ第２付勢部
３６固定部
３８切り欠き
３８ａ第１切り欠き
３８ｂ第２切り欠き
４０肉抜き部

Claims

積層された複数の電池を有する電池積層体を拘束する拘束部材であって、
前記電池の積層方向に延在する本体部と、
前記積層方向に延在するとともに、前記本体部から前記電池積層体と本拘束部材とが並ぶ第１方向に突出し、前記電池積層体を支持する支持部と、
前記積層方向および前記第１方向と交わる第２方向において前記支持部と所定の間隔をあけて配置される複数の付勢部であって、前記積層方向に配列されるとともに前記本体部から前記第１方向に突出して、前記電池積層体を前記支持部に向けて付勢する複数の付勢部と、を備え、
前記複数の付勢部のうち所定の第１付勢部は、当該第１付勢部よりも電池積層体と本拘束部材との固定部に近い第２付勢部に比べて強い付勢力を有することを特徴とする拘束部材。
前記積層方向における両端部に固定部を備え、
前記第１付勢部は、前記第２付勢部よりも前記積層方向における中央側に位置する請求項１に記載の拘束部材。
前記第１付勢部は少なくとも一部において、前記第２付勢部よりも前記積層方向における幅が大きい請求項１または２に記載の拘束部材。
前記第１付勢部は、前記第２付勢部よりも、付勢部と電池積層体との接触点から前記本体部までの距離が短い請求項１乃至３のいずれか１項に記載の拘束部材。
前記複数の付勢部は、板ばね状であり、
前記第１付勢部は少なくとも一部において、前記第２付勢部よりも厚みが大きい請求項１乃至４のいずれか１項に記載の拘束部材。
前記本体部は、隣り合う２つの前記付勢部の間に切り欠きを有し、
前記第１付勢部と隣り合う第１切り欠きは、前記第２付勢部と隣り合う第２切り欠きよりも浅い請求項１乃至５のいずれか１項に記載の拘束部材。
前記第１付勢部は少なくとも一部が、前記第２付勢部よりもヤング率の高い材料で構成される請求項１乃至６のいずれか１項に記載の拘束部材。
前記本体部は、前記第１方向において本体部を貫通する肉抜き部を有し、
前記第１方向から見たとき、前記第１付勢部と前記支持部とに挟まれる第１領域における前記肉抜き部の総面積は、前記第２付勢部と前記支持部とに挟まれる第２領域における前記肉抜き部の総面積よりも小さい請求項１乃至７のいずれか１項に記載の拘束部材。
積層された複数の電池を有する電池積層体と、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の拘束部材と、を備えることを特徴とする電池モジュール。