WO2016104013A1 - 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法 - Google Patents

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WO2016104013A1
WO2016104013A1 PCT/JP2015/082856 JP2015082856W WO2016104013A1 WO 2016104013 A1 WO2016104013 A1 WO 2016104013A1 JP 2015082856 W JP2015082856 W JP 2015082856W WO 2016104013 A1 WO2016104013 A1 WO 2016104013A1
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WO
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cell
battery
elastic member
arrangement direction
array
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PCT/JP2015/082856
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English (en)
French (fr)
Inventor
和樹 前田
加藤　崇行
浩生 植田
直人 守作
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
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    • 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
    • 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

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a battery module and a method for manufacturing the battery module.
  • the battery module described in Patent Document 1 connects an array body in which a plurality of battery cells are held in a cell holder, a pair of end plates sandwiching the array body, and a pair of end plates.
  • the restraint bolt is made of metal and is inserted through each of the insertion holes provided in the cell holder.
  • One aspect of the present invention is to provide a battery module capable of maintaining insulation between the battery cell and the restraint bolt even when the battery cell expands, and a method for manufacturing the battery module capable of manufacturing such a battery module. Objective.
  • a battery module is provided with an array body configured to include a plurality of battery cells that are held along a predetermined array direction while being held by a cell holder having electrical insulation properties.
  • An elastic member disposed on at least one side in the arrangement direction, a pair of end plates that sandwich the array body and the elastic member from the arrangement direction, and a metal restraining bolt that connects the pair of end plates,
  • the cell holder has an insertion hole through which the restraint bolt is inserted, and one of the adjacent cell holders protrudes from the edge of the insertion hole on the surface facing the other cell holder so as to cover at least the battery cell side of the restraint bolt.
  • the insertion hole of the other cell holder has a recess into which the restraint bolt and the protrusion are inserted, and the insertion length in the arrangement direction of the protrusion with respect to the recess Is equal to or greater than the allowable amount of compression per battery cell of the elastic member with respect to the expansion of the battery cell.
  • the elastic member when the battery cell expands, the elastic member is compressed and deformed to allow the battery cell to expand. At this time, the distance between the adjacent cell holders increases by the amount of expansion of the battery cell.
  • one protruding portion of the adjacent cell holder is inserted into the concave portion of the other cell holder, and the insertion length of the protruding portion in the arrangement direction with respect to the concave portion of the protruding portion is the elastic member against expansion of the battery cell per battery cell. It is more than the allowable compression amount.
  • the expansion amount of the battery cell reaches the allowable compression amount per battery cell and the distance between the cell holders is increased by the allowable compression amount per battery cell, the state where the protruding portion is inserted into the recess is maintained.
  • the protrusion can be positioned between adjacent cell holders. Therefore, even when the battery cell is expanded, the battery cell between the cell holders and the restraint bolt are separated by the projecting portion having insulation properties, and the insulation between the battery cell and the restraint bolt is maintained.
  • the protruding portion may be a cylindrical portion that communicates with the insertion hole and through which the restraint bolt is inserted. In this case, since the restraint bolt is covered over the entire circumference by the cylindrical portion, the insulation of the restraint bolt is improved.
  • At least one of the cell holders may have protrusions on both sides in the arrangement direction.
  • the shape of the cell holder can be made different between the cell holder having the protruding portions on both sides and the cell holder that receives the protruding portions adjacent to the cell holder, it is possible to suppress the erroneous assembly of these. .
  • the battery module manufacturing method includes an array formed by arranging a plurality of battery cells held by a cell holder having electrical insulation along a predetermined array direction, and an array direction with respect to the array And an elastic member disposed on at least one side of the metal plate between the pair of end plates from the arrangement direction and connecting the pair of end plates with a metal restraint bolt, and having an insertion hole through which the restraint bolt is inserted.
  • the cell holder is used, and one of the adjacent cell holders is provided with a protruding portion that protrudes from the edge of the insertion hole in the surface facing the other cell holder so as to cover at least the battery cell side of the restraint bolt.
  • the insertion hole is provided with a recess into which the restraint bolt and the protrusion are inserted.
  • the protrusion is arranged in the arrangement direction with respect to the recess. Iricho is found to be equal to or greater than the allowable amount of compression per battery cell of the elastic member with respect to the expansion of the battery cells, inserting the protrusion into the recess.
  • the insertion length of the protruding portion in the arrangement direction with respect to the concave portion is equal to or larger than the allowable compression amount per battery cell of the elastic member against the expansion of the battery cell. Therefore, even when the expansion amount of the battery cell reaches the allowable compression amount per battery cell and the distance between the cell holders is increased by the allowable compression amount per battery cell, the state where the protruding portion is inserted into the recess is maintained.
  • the protrusion can be positioned between adjacent cell holders. Therefore, even when the battery cell is expanded, the battery cell between the cell holders and the restraint bolt are separated by the projecting portion having insulation properties, and the insulation between the battery cell and the restraint bolt is maintained.
  • the present invention it is possible to provide a battery module that can maintain insulation between the battery cell and the restraint bolt even when the battery cell expands, and a method for manufacturing the battery module that can manufacture such a battery module. .
  • FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG.
  • A) is the perspective view which looked at the cell holder from the one side of the arrangement direction
  • (b) is the perspective view seen from the other side.
  • A) is a schematic sectional drawing of the battery module before expansion of a battery cell
  • (b) is a schematic sectional drawing of the battery module after expansion of a battery cell.
  • It is a perspective view of the battery module of 2nd Embodiment. It is a schematic sectional drawing in the VII-VII line of FIG.
  • (A) is the perspective view which looked at the cell holder of FIG. 6 from the one side of an arrangement direction
  • (b) is the perspective view seen from the other side.
  • (A) is a schematic sectional drawing of the battery module of FIG. 6 before expansion
  • (b) is a schematic sectional drawing after expansion
  • (A) is a schematic sectional drawing of the battery module of the modification before expansion
  • (b) is a schematic sectional drawing after expansion
  • FIG. 1 It is a perspective view of the battery module of 3rd Embodiment. It is a schematic sectional drawing in the XIV-XIV line
  • (A) is a schematic sectional drawing of the battery module of FIG. 13 before expansion
  • (b) is a schematic sectional drawing after expansion
  • FIG. 1 is a perspective view of the battery module 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the battery module 1 is used in a state in which, for example, a plurality of battery modules 1 are accommodated in a casing to form a battery pack.
  • the battery module 1 includes an array body 17 in which a plurality of battery cells 11 are arrayed along a predetermined array direction D, and one side in the array direction D with respect to the array body 17.
  • An elastic member 21 disposed on the right side in FIG. 2, a pair of end plates 31 that sandwich the array 17 and the elastic member 21, and a restraining bolt 35 that connects the pair of end plates 31 to each other. .
  • the battery cell 11 is a battery in which an electrode assembly is accommodated in a rectangular box-shaped case.
  • the battery cell 11 is a nonaqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • seven battery cells 11 are arranged along the arrangement direction D.
  • the battery cell 11 is held by a cell holder 41.
  • the electrode terminals of adjacent battery cells 11 are electrically connected to each other by a bus bar 13 (FIG. 1). Thereby, the adjacent battery cells 11 are electrically connected in series.
  • a metal-made rectangular plate-shaped heat transfer plate 15 is interposed between adjacent battery cells 11.
  • the heat transfer plate 15 is a member for adjusting the temperature of the battery cell 11 and is provided to reduce the temperature difference between the adjacent battery cells 11.
  • the array 17 includes the battery cell 11, the cell holder 41, the bus bar 13, and the heat transfer plate 15. The configuration of the cell holder 41 will be described later.
  • the elastic member 21 is formed in a flat plate shape by rubber, for example. As shown in FIG. 2, the elastic member 21 is disposed between the array body 17 and the end plate 31. In the present embodiment, the middle plate 25 is disposed between the array body 17 and the elastic member 21. The middle plate 25 is formed in a flat plate shape with resin, for example. Since the middle plate 25 is interposed between the array body 17 and the elastic member 21, variations in the load acting on the array body 17 from the elastic member 21 are suppressed. The middle plate 25 is provided with an insertion hole 27 through which the restraining bolt 35 is inserted. In this example, a cylindrical portion 50 of a cell holder 41 described later is inserted into the insertion hole 27 together with the restraining bolt 35.
  • the end plate 31 is formed in a flat plate shape from metal, for example.
  • the pair of end plates 31 sandwich the array body 17, the elastic member 21, and the middle plate 25 from both sides in the array direction D.
  • the pair of end plates 31 are connected by a plurality of (four in this example) restraining bolts 35 extending in the arrangement direction D.
  • the restraint bolt 35 is made of, for example, a metal such as iron.
  • Each end plate 31 is provided with a plurality of insertion holes 33 through which the restraint bolts 35 are inserted.
  • Each constraining bolt 35 is sequentially inserted into an insertion hole 33 of one end plate 31, insertion holes 49 and 57 of each cell holder 41 described later, an insertion hole 27 of the middle plate 25, and an insertion hole 33 of the other end plate 31.
  • the nut 37 is fastened outside the other end plate 31. By this fastening, a restraining load is applied to the array body 17, the elastic member 21, and the middle plate 25.
  • FIG. 3A is a perspective view of the cell holder 41 as viewed from one side in the arrangement direction D
  • FIG. 3B is a perspective view as viewed from the other side.
  • the cell holder 41 is made of, for example, resin and has electrical insulation.
  • the cell holder 41 includes a frame body portion 42 and a partition portion 43.
  • one surface in the arrangement direction D of the cell holder 41 is referred to as a first facing surface 44
  • the other surface is referred to as a second facing surface 45.
  • the first facing surface 44 is a facing surface with the cell holder 41 adjacent on one side in the arrangement direction D
  • the second facing surface 45 is a facing surface with the cell holder 41 adjacent on the other side.
  • the frame body portion 42 includes a bottom plate 46 and a pair of side plates 47 that rise from both ends of the bottom plate 46. Legs 48 projecting in the thickness direction of the bottom plate 46 are provided at both ends of the bottom plate 46. Each leg portion 48 is provided with a circular insertion hole 49 penetrating in the arrangement direction D. The restraint bolt 35 is inserted into each of the insertion holes 49.
  • Each leg portion 48 is provided with a cylindrical portion 50 (protruding portion) that protrudes from the edge portion of the insertion hole 49 in the first facing surface 44.
  • the cylindrical portion 50 is formed in a cylindrical shape and communicates with the insertion hole 49.
  • the inner diameter of the cylindrical portion 50 is the same as the diameter of the insertion hole 49, for example.
  • the restraint bolt 35 is inserted into each tubular portion 50, and the tubular portion 50 covers the entire circumference of the restraint bolt 35.
  • the insertion hole 49 has a constraining bolt 35 and a recess 51 into which the cylindrical portion 50 of the adjacent cell holder 41 is inserted.
  • the recess 51 is provided so as to be recessed from the second facing surface 45 in the arrangement direction D, and has, for example, a cylindrical shape.
  • the diameter of the recess 51 is larger than the diameter of the other part in the insertion hole 49. More specifically, the diameter of the portion other than the recess 51 in the insertion hole 49 is the same as the diameter of the restraining bolt 35 or slightly larger than the diameter of the restraining bolt 35.
  • the diameter of the recess 51 is at least larger than the diameter of the other part by at least the thickness of the cylindrical part 50 in the radial direction. Therefore, the restraint bolt 35 and the cylindrical part 50 can be inserted into the recess 51.
  • the length L1 of the recesses 51 in the arrangement direction D that is, the distance in the arrangement direction D from the second facing surface 45 to the bottom surface of the recesses 51 is relative to the recesses 51 of the cylindrical part 50. It is larger than the insertion length L2 in the arrangement direction D. Therefore, in the assembled state, the tip surface of the cylindrical portion 50 and the bottom surface of the recess 51 do not contact each other, and a gap 53 is formed between the tip surface of the cylindrical portion 50 and the bottom surface of the recess 51. .
  • the protruding length of the cylindrical portion 50 in the arrangement direction D from the first facing surface 44 is larger than the insertion length L2.
  • a gap 54 is formed between the first facing surface 44 and the second facing surface 45 of the adjacent cell holders 41.
  • the partition portion 43 connects a pair of side plates 47.
  • a pair of terminal accommodating portions 55 is provided on the partition portion 43.
  • Each terminal accommodating part 55 has a circular inner wall surrounding the electrode terminal.
  • a pair of square pillars 56 connected to the terminal accommodating part 55 are provided on the partition part 43.
  • Each column part 56 is provided with an insertion hole 57 penetrating in the arrangement direction D.
  • the insertion hole 57 has, for example, the same shape as the insertion hole 49 and has a recess 51.
  • the constraining bolts 35 are also inserted into the respective insertion holes 57.
  • Each column portion 56 is provided with a cylindrical portion 50 so as to protrude from the edge portion of the insertion hole 57.
  • the restraint bolt 35 is also inserted into the tubular portion 50, and the restraint bolt 35 and the tubular portion 50 are inserted into the recess 51 of the insertion hole 57.
  • an accommodation space S is formed by the frame body part 42 and the partition part 43.
  • the battery cell 11 is held by the cell holder 41.
  • a rectangular opening 59 is formed by the frame body portion 42 and the lower end surface of the partition portion 43 in FIG.
  • the heat transfer plate 15 is disposed in the opening 59.
  • the partition portion 43 is disposed in the gap formed between the adjacent battery cells 11 by the heat transfer plate 15.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the battery module 1 before the battery cell 11 is expanded
  • FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the battery module 1 after the battery cell 11 is expanded.
  • FIG. 4B shows a state where the compression amount of the elastic member 21 has reached the allowable compression amount A1.
  • swelling of the battery cell 11 the case where any one of the some battery cells 11 expands and the case where two or more or all the battery cells 11 expand simultaneously are included.
  • swell uniformly is mentioned as an example, and is demonstrated.
  • the dimensions of the elastic member 21 shown in FIG. 4 may be different from the actual ones.
  • the elastic member 21 compresses and deforms, so that the expansion of each battery cell 11 is allowed. More specifically, first, the expanded battery cell 11 is displaced toward the elastic member 21 side. The displaced battery cell 11 presses the adjacent battery cell 11 to the elastic member 21 side via the heat transfer plate 15 and displaces it to the elastic member 21 side. Accordingly, the battery cell 11 arranged closest to the elastic member 21 in the arrangement direction D is displaced toward the elastic member 21 by an amount obtained by adding the expansion amounts of all the battery cells 11. The battery cell 11 presses the middle plate 25 toward the elastic member 21 side. Thereby, the middle plate 25 moves to the elastic member 21 side. The elastic member 21 is compressed and deformed by being pressed by the middle plate 25.
  • the elastic member 21 can be compressed and deformed until the compression amount reaches the allowable compression amount A1. That is, in the battery module 1, the expansion of each battery cell 11 is allowed by the amount obtained by dividing the allowable compression amount A1 by the number of battery cells 11. Hereinafter, this amount is defined as an allowable compression amount A2 per battery cell of the elastic member 21 with respect to the expansion of the battery cell 11.
  • the insertion length L2 of the cylindrical portion 50 with respect to the recess 51 is equal to or greater than the allowable compression amount A2 per battery cell. For this reason, as shown in FIG. 4B, the expansion amount of each battery cell 11 reaches the allowable compression amount A2 per battery cell (the compression amount of the elastic member 21 reaches the allowable compression amount A1), and the cell holder Even when the distance between the terminals 41 increases by the allowable compression amount A2 per battery cell, the state in which the cylindrical portion 50 is inserted into the recess 51 is maintained, and the cylindrical portion 50 extends between the cell holders 41. Become. Therefore, even when the battery cell 11 expands, the battery cell 11 and the restraint bolt 35 between the cell holders 41 are separated by the insulating cylindrical portion 50, and the insulation between the battery cell 11 and the restraint bolt 35 is achieved. Sex is maintained.
  • the restraint bolt 35 is covered over the entire circumference by the cylindrical portion 50, the insulating property of the restraint bolt 35 is improved.
  • the insertion length L2 is determined as follows, for example. First, for the elastic member 21, the allowable compression amount A1 is calculated from the compression characteristics. By dividing the allowable compression amount A1 by the number of battery cells 11, the allowable compression amount A2 per battery cell is calculated. The insertion length L2 is set to a predetermined length that is greater than or equal to the allowable compression amount A2.
  • the predetermined amount may be further added to the insertion length L2. Further, an amount corresponding to the dimensional tolerance may be further added to the insertion length L2.
  • the assembly process of the battery module 1 will be described.
  • an array 17 formed by arranging a plurality of battery cells 11 held by the cell holder 41 along the array direction D, and an elastic member 21 disposed on one side of the array direction D with respect to the array 17 are provided.
  • a pair of end plates 31 are sandwiched from the arrangement direction D, and the pair of end plates 31 are connected to each other by restraining bolts 35.
  • the cylindrical portion 50 is inserted into the recess 51 so that the insertion length L2 is equal to or greater than the allowable compression amount A2 per battery cell.
  • the battery module 1 is manufactured.
  • the following method can be considered as a method for adjusting the insertion length L2.
  • a marker or the like serving as a mark is provided in advance at a position away from the tip of the tubular part 50 by the insertion length L2, and the tubular part 50 is inserted into the recess 51 so that the mark cannot be seen in the assembly process. May be.
  • one of the adjacent cell holders has a cylindrical portion 50 (protruding portion) on the surface facing the other cell holder, and the other cell holder has a recess 51 on the surface facing the one cell holder.
  • the concave portion 51 may be provided on the first facing surface 44
  • the cylindrical portion 50 may be provided on the second facing surface 45.
  • both the cylindrical part 50 and the recessed part 51 may be provided in the 1st opposing surface 44 and the 2nd opposing surface 45, respectively.
  • the cylindrical portion 50 is provided on the first opposing surface 44 of each leg portion 48, the concave portion 51 is provided on the first opposing surface 44 of each column portion 56, and the concave portion is provided on the second opposing surface 45 of each leg portion 48. 51 and the cylindrical portion 50 may be provided on the second facing surface 45 of each column portion 56.
  • the battery module according to the modification shown in FIG. 5 includes a cell holder 41A and a cell holder 41B having different shapes.
  • the cell holder 41 ⁇ / b> A has a cylindrical portion 50 on both surfaces in the arrangement direction D, that is, on the first facing surface 44 and the second facing surface 45.
  • the cell holder 41B adjacent to the cell holder 41A has recesses 51 on both surfaces in the arrangement direction D.
  • the cell holder 41A and the cell holder 41B are alternately arranged. According to this battery module, since the shape of the cell holder 41A and the shape of the cell holder 41B can be made different, incorrect assembly is suppressed. Note that at least one of the plurality of cell holders only needs to have a different shape from the other cell holders such as the cell holder 41A or the cell holder 41B, and the battery module may be configured by appropriately combining the cell holders described above.
  • the cylindrical portion 50 is provided as a protruding portion that protrudes from the first facing surface 44, but the protruding portion only needs to cover at least the battery cell 11 side of the restraint bolt 35. It is good also as arbitrary shapes, such as a shape, flat plate shape, and rod shape. In this case, the concave portion has a shape corresponding to the shape of the protruding portion (the protruding portion can be inserted).
  • the elastic member 21 only needs to be arranged on at least one side in the arrangement direction D with respect to the arrangement body 17 and may be arranged on both sides.
  • the arrangement on both sides is preferable in that the battery cell 11 can be further allowed to expand.
  • the cell holder 41 only needs to have an insulating property at least in contact with the battery cell 11, the heat transfer plate 15, and the restraint bolt 35, and a part thereof may be made of metal.
  • the whole is preferably made of resin from the viewpoint of ease of molding, and the one containing a metal is preferable in terms of improving the rigidity.
  • the middle plate 25 may be omitted.
  • the battery module described in Patent Document 1 includes an array body in which a plurality of battery cells held by a cell holder are arrayed, and a restraining member that presses and restrains the array body in the array direction of the battery cells. Yes.
  • a protrusion is provided on one surface of the cell holder in the arrangement direction, and a recess is provided on the other surface.
  • An object of one aspect of the present invention is to provide a battery module that can maintain the seriality of an array even when battery cells expand, and a battery module manufacturing method that can manufacture such a battery module.
  • a battery module according to an aspect of the present invention is held by a cell holder and includes an array including a plurality of battery cells arrayed along a predetermined array direction, and without sandwiching an elastic member between the battery cells.
  • An elastic member disposed at both ends in the arrangement direction of the array and at least one position between the battery cells so that there are adjacent non-clamping cell holder pairs, and a restraining member that presses and restrains the array and the elastic member in the arrangement direction
  • one of the adjacent cell holders is provided with a protrusion that protrudes in the arrangement direction from the surface facing the other of the adjacent cell holders, and the other of the adjacent cell holders has a recess in which the protrusion is disposed.
  • the insertion length in the arrangement direction with respect to the concave portion of the protrusion is greater than the allowable compression amount per battery cell of the elastic member against the expansion of the battery cell Going on.
  • the elastic member when the battery cell expands, the elastic member is compressed and deformed to allow the battery cell to expand. At this time, in the adjacent non-clamping cell holder pair without sandwiching the elastic member between the battery cells, the distance between the cell holders is increased by the amount of expansion of the battery cell.
  • one protruding portion of the adjacent cell holder is disposed in the other recessed portion, and in the non-clamping cell holder pair, the insertion length of the protruding portion with respect to the recessed portion is the expansion length of the battery cell.
  • the elastic member is more than the allowable compression amount per battery cell.
  • the “allowable compression amount” means the maximum value of the compression amount of the elastic member when the battery cell expands.
  • the “allowable compression amount per battery cell of the elastic member with respect to the expansion of the battery cell” means that when a plurality of elastic members are arranged, the sum of the allowable compression amounts of the elastic members is divided by the number of battery cells arranged. Means the amount.
  • the distance in the arrangement direction from the tip of the projecting portion to the bottom surface of the recess is the elasticity arranged between the pair of sandwiched cell holders. It may be more than the allowable compression amount of the member.
  • the distance in the arrangement direction from the tip of the projecting portion to the bottom surface of the recess is equal to or greater than the allowable compression amount of the elastic member disposed between the sandwiched cell holder pair. Therefore, even when the elastic member arranged between the sandwiched cell holder pair is compressed to the allowable compression amount and the cell holders approach each other by the allowable compression amount of the elastic member, the tip of the protrusion does not contact the bottom surface of the recess.
  • the cell holder has electrical insulation
  • the restraining member has a pair of end plates that sandwich the array body and the elastic member in the array direction, and a metal connecting member that connects the pair of end plates, and protrudes.
  • the part may extend in the arrangement direction so as to cover at least the battery cell side of the connecting member. In this case, even when the expansion amount of the battery cell reaches the allowable compression amount per battery cell and the distance between the non-clamping cell holder pair increases by the allowable compression amount per battery cell, the protruding portion is inserted into the recess.
  • the battery cell between the cell holders and the connecting member are separated by the projecting portion having electrical insulation.
  • the allowable compression amount of the elastic member may be a compression amount of the elastic member when a restraining load applied to the array body and the elastic member by the restraining member increases to a predetermined size due to expansion of the battery cell.
  • the elastic member is compressed and the elastic repulsive force of the elastic member increases, and the restraining load applied to the array and the elastic member by the restraining member increases. If the restraining load is excessive, there may be a problem that the restraining member is damaged, for example.
  • this battery module for example, by setting the predetermined size to a value that does not cause such a problem in the battery module, it is possible to suppress a problem from occurring in the battery module when the battery cell expands. .
  • the battery module manufacturing method is adjacent to an array body in which a plurality of battery cells held by a cell holder are arrayed along a predetermined array direction without sandwiching an elastic member between the battery cells.
  • One of the adjacent cell holders is provided with a protruding portion that protrudes in the arrangement direction from the surface facing the other of the adjacent cell holders, and the other of the adjacent cell holders is provided with a recess into which the protruding portion is inserted.
  • the insertion length in the arrangement direction with respect to the concave portion of the protruding portion is an elastic member per battery cell against the expansion of the battery cell. As the capacity compression amount or more, inserting the protrusion into the recess.
  • the insertion length in the arrangement direction with respect to the concave portion of the protruding portion is an allowable compression amount per battery cell of the elastic member against the expansion of the battery cell. That's it. Therefore, even when the expansion amount of the battery cell reaches the allowable compression amount per battery cell and the distance between the non-clamping cell holder pair is increased by the allowable compression amount per battery cell, the protrusion is inserted into the recess. State is maintained. Therefore, according to this method for manufacturing a battery module, the seriality of the array can be maintained even when the battery cells expand.
  • the present invention it is possible to provide a battery module that can maintain the seriality of the array even when the battery cells expand, and a method for manufacturing the battery module that can manufacture such a battery module.
  • the battery module 101 includes an array 115 configured to include a plurality of battery cells 110 arrayed along a predetermined array direction D, and the array 115 array.
  • the elastic member 120 is disposed at one end in the direction D (the right end in FIG. 7), and the array member 115 and the restraining member 130 that presses and restrains the elastic member 120 in the array direction D are provided.
  • the restraining member 130 includes a pair of end plates 131 that sandwich the array body 115 and the elastic member 120 in the array direction D, and a restraining band (connecting member) 135 that connects the pair of end plates 131 to each other.
  • the battery cell 110 is a battery in which an electrode assembly is accommodated in a rectangular box-shaped case.
  • the battery cell 110 is a nonaqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • seven battery cells 110 are arranged along the arrangement direction D.
  • the battery cell 110 is held by a cell holder 140.
  • the electrode terminals 112 of the adjacent battery cells 110 are electrically connected to each other by a bus bar (not shown), whereby the adjacent battery cells 110 are electrically connected in series.
  • a metal-made rectangular heat transfer plate 113 is interposed between adjacent battery cells 110.
  • the heat transfer plate 113 is a member for adjusting the temperature of the battery cell 110 and is provided to reduce the temperature difference between the adjacent battery cells 110.
  • the array 115 includes the battery cell 110, the cell holder 140, the bus bar, and the heat transfer plate 113. The configuration of the cell holder 140 will be described later.
  • the elastic member 120 is formed in a flat plate shape by, for example, urethane rubber sponge.
  • Other examples of the material of the elastic member 120 include ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber, silicon rubber, and the like.
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • the elastic member 120 is disposed between the array body 115 and the end plate 131. That is, in the second embodiment, each pair of adjacent cell holders 140 is an adjacent non-clamping cell holder pair 160 without sandwiching the elastic member 120 between the battery cells 110. In other words, the elastic member 120 is provided so that the non-clamping cell holder pair 160 exists.
  • a middle plate 125 is disposed between the array body 115 and the elastic member 120.
  • the middle plate 125 is formed in a flat plate shape with resin, for example. Since the middle plate 125 is interposed between the array body 115 and the elastic member 120, variation in the load acting on the array body 115 from the elastic member 120 is suppressed.
  • the middle plate 125 is provided with an arrangement portion 127 in which an extension portion 135a of a restraining band 135 described later is arranged.
  • the disposing portion 127 is configured by a wall portion having a substantially U-shaped cross section (a U shape) surrounding the extending portion 135a. In this example, the projecting portion 150 of the cell holder 140 described later is disposed in the placement portion 127 together with the extending portion 135a.
  • the end plate 131 is formed in a flat plate shape from metal, for example.
  • the pair of end plates 131 sandwich the array body 115, the elastic member 120, and the middle plate 125 from both sides in the array direction D.
  • the pair of end plates 131 are connected to each other by a plurality (four in this example) of restraining bands 135 extending in the arrangement direction D.
  • Each end plate 131 is provided with a plurality of arrangement portions 133 in which the extending portions 135a of the restraining band 135 are arranged.
  • the arrangement portion 133 is configured by a wall portion having a substantially U-shaped cross section that surrounds the extending portion 135a.
  • the restraint band 135 is formed in a band shape from a metal such as iron.
  • the restraint band 135 has an extending portion 135a extending along the arrangement direction D, and a fastening portion 135b extending vertically from both ends of the extending portion 135a in the arrangement direction D to the battery cell 110 side.
  • the extending portions 135a of the respective restraining bands 135 are disposed in the placement portion 127 of the middle plate 125, the placement portion 133 of each end plate 131, and the placement portions 149 and 157 of each cell holder 140 described later.
  • each restraining band 135 is fastened to the outer surface of each end plate 131 in the arrangement direction D by a fastening member such as a bolt 137, for example.
  • a fastening member such as a bolt 137, for example.
  • the cell holder 140 is made of, for example, resin and has electrical insulation. As shown in FIG. 8, the cell holder 140 has a frame body part 142 and a partition part 143.
  • one surface in the arrangement direction D of the cell holder 140 is referred to as a first facing surface 144
  • the other surface is referred to as a second facing surface 145.
  • the first opposing surface 144 is an opposing surface to the cell holder 140 adjacent to one side in the arrangement direction D
  • the second opposing surface 145 is an opposing surface to the cell holder 140 adjacent to the other side.
  • the frame body 142 includes a bottom plate 146 and a pair of side plates 147 that stand from both ends of the bottom plate 146. Legs 148 projecting in the thickness direction of the bottom plate 146 are provided at both ends of the bottom plate 146. As shown in FIGS. 7 to 9, each leg portion 148 is provided with an arrangement portion 149 in which the extending portion 135a of the restraining band 135 is arranged.
  • the placement portion 149 is a concave groove formed so as to be recessed from the bottom surface of the leg portion 148 in the thickness direction of the bottom plate 146.
  • the arrangement portion 149 is configured by a wall portion having a substantially inverted U-shaped cross section that surrounds the extending portion 135a.
  • the wall portion forms a rectangular columnar arrangement space, and the arrangement space opens in a direction orthogonal to the arrangement direction D (thickness direction of the bottom plate 146) in this example.
  • Each leg 148 is provided with a protruding portion 150 that protrudes in the arrangement direction D from the edge of the arrangement portion 149 on the first facing surface 144.
  • the projecting portion 150 includes a wall portion projecting from the leg portion 148 so as to be interposed between the battery cell 11 and the extending portion 135a of the restraining band 135, and a pair standing up in the thickness direction of the bottom plate 146 from both ends of the wall portion. And a wall portion.
  • the protrusion 150 is formed in a bowl shape as a whole, and a cross section perpendicular to the arrangement direction D has a substantially inverted U shape.
  • the inner surface of the wall portion of the protruding portion 150 is continuous with the inner surface of the wall portion of the arrangement portion 149.
  • the extending part 135a is disposed inside each protruding part 150, and the protruding part 150 covers the battery cell 110 side of the extending part 135a.
  • the arrangement part 149 has an extension part 135a of the restraining band 135 and a concave part 151 in which the protruding part 150 of the cell holder 140 adjacent to the other side in the arrangement direction D is arranged.
  • the recess 151 is provided so as to be recessed from the second facing surface 145 in the arrangement direction D, and has a rectangular column shape.
  • the cross-sectional shape of the recess 151 is larger than the cross-sectional shape of the arrangement portion 149 by at least the thickness of the protrusion 150.
  • the partition portion 143 connects a pair of side plates 147 to each other.
  • a pair of terminal accommodating part 155 is provided on the partition part 143.
  • Each terminal accommodating portion 155 has a circular inner wall surrounding the electrode terminal 112.
  • a pair of base portions 156 connected to the terminal accommodating portion 155 is provided on the partition portion 143.
  • each base portion 156 is provided with an arrangement portion 157 in which the extending portion 135a is arranged.
  • the disposition portion 157 has a shape obtained by inverting the disposition portion 149 in the vertical direction, and is configured by a substantially U-shaped wall portion surrounding the extending portion 135a.
  • Each base portion 156 is provided with a protruding portion 150 so as to protrude from the edge portion of the arranging portion 157, and the extending portion 135 a is also arranged on the protruding portion 150.
  • the placement portion 157 has a recess 151, and the extending portion 135 a and the protruding portion 150 are inserted into the recess 151.
  • the length L11 of the recesses 151 in the arrangement direction D is the arrangement of the protrusions 150 with respect to the recesses 151. It is larger than the insertion length L12 in the direction D. Therefore, in the assembled state, the tip surface of the protrusion 150 and the bottom surface of the recess 151 do not contact each other, and a gap 153 is formed between the tip surface of the protrusion 150 and the bottom surface of the recess 151. Further, the protruding length of the protruding portion 150 in the arrangement direction D from the first facing surface 144 is larger than the insertion length L12. Therefore, a gap 154 is formed between the first facing surface 144 and the second facing surface 145 of the adjacent cell holders 140 in the assembled state.
  • an accommodation space S is formed by the frame body part 142 and the partition part 143.
  • the battery cell 110 is held by the cell holder 140.
  • a rectangular opening 159 is formed by the frame body part 142 and the lower end surface of the partition part 143 in FIG.
  • the heat transfer plate 113 is disposed in the opening 159.
  • the partition portion 143 is disposed in the gap formed between the adjacent battery cells 110 by the heat transfer plate 113.
  • FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of the battery module 101 before the battery cell 110 is expanded
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the battery module 101 after the battery cell 110 is expanded.
  • FIG. 9B shows a state where the compression amount of the elastic member 120 has reached the allowable compression amount A11.
  • swelling of the battery cell 110 the case where any one of several battery cells 110 expand
  • the case where all the battery cells 110 expand uniformly will be described as an example.
  • the dimensions of the members shown in the drawings may be different from actual ones.
  • the elastic member 120 compresses and deforms, thereby allowing each battery cell 110 to expand. More specifically, first, the expanded battery cell 110 is displaced to the elastic member 120 side. The displaced battery cell 110 presses the adjacent battery cell 110 to the elastic member 120 side via the heat transfer plate 113 and displaces it to the elastic member 120 side. As a result, the battery cell 110 arranged closest to the elastic member 120 in the arrangement direction D is displaced toward the elastic member 120 by an amount obtained by adding the expansion amounts of all the battery cells 110. The battery cell 110 presses the middle plate 125 toward the elastic member 120 side. Thereby, the middle plate 125 moves to the elastic member 120 side.
  • the elastic member 120 is compressed and deformed by being pressed by the middle plate 125. As a result of the operation described above, when each battery cell 110 expands, the elastic member 120 is compressed and deformed by the sum of the expansion amount of the battery cell 110, and the expansion of each battery cell 110 is allowed. At this time, the distance between the adjacent cell holders 140 increases by the amount of expansion of each battery cell 110.
  • the elastic member 120 can be deformed by compression until the compression amount reaches the allowable compression amount A11. That is, in the battery module 101, each battery cell 110 is allowed to expand by an amount obtained by dividing the allowable compression amount A11 by the number of battery cells 110 arranged. Hereinafter, this amount is referred to as an allowable compression amount A12 per battery cell for the elastic member 120 with respect to expansion of the battery cell 110.
  • the insertion length L12 of the protrusion 150 into the recess 151 is equal to or greater than the allowable compression amount A12 per battery cell. For this reason, as shown in FIG. 9B, the expansion amount of each battery cell 110 reaches the allowable compression amount A12 per battery cell (the compression amount of the elastic member 120 reaches the allowable compression amount A11), and the cell holder Even when the distance 140 increases by the allowable compression amount A12 per battery cell, the state in which the protrusion 150 is inserted into the recess 151 is maintained. Therefore, even when the battery cell 110 expands, the seriality of the array 115 can be maintained.
  • the protruding portion 150 extends in the arrangement direction D so as to cover the battery cell 110 side of the extending portion 135a of the restraining band 135, the expansion amount of the battery cell 110 is allowable compression per battery cell. Even when the amount A12 is reached and the distance between the cell holders 140 is increased by the allowable compression amount A12 per battery cell, the state in which the protrusion 150 is inserted into the recess 151 is maintained, and the protrusion 150 having electrical insulation The battery cell 110 between the cell holders 140 is separated from the extending portion 135a.
  • the insertion length L12 is determined as follows, for example.
  • the allowable compression amount A11 of the elastic member 120 is calculated.
  • the allowable compression amount A11 of the elastic member 120 is equal to the elastic member 120 when the restraining load applied to the array 115 and the elastic member 120 by the restraining member 130 increases to a predetermined size due to the expansion of the battery cell 110.
  • the predetermined size is set to a value that does not cause a problem in the battery module 101 even when the restraining load increases to the predetermined size. Thereby, when the battery cell 110 expand
  • the predetermined size includes the maximum expansion amount of the battery cell 110 calculated based on the size and characteristics of the battery cell 110, the compression characteristic of the elastic member 120 (for example, the relationship between the compression amount and the elastic repulsion force), restraint. It can be calculated based on the mechanical strength of the member 130, the distance in the arrangement direction D between the end plates 131, and the like.
  • the allowable compression amount A12 per battery cell is calculated by dividing the allowable compression amount A11 by the number of battery cells 110 arranged.
  • the insertion length L12 is set to a predetermined length that is greater than or equal to the allowable compression amount A12.
  • the predetermined amount may be further added to the insertion length L12. Further, an amount corresponding to the dimensional tolerance may be further added to the insertion length L12.
  • the assembly process of the battery module 101 will be described.
  • an array body 115 formed by arraying a plurality of battery cells 110 held by the cell holder 140 along the array direction D, and an elastic member 120 disposed at one end in the array direction D with respect to the array body 115,
  • the restraint member 130 is pressed and restrained in the arrangement direction D. More specifically, the array body 115 and the elastic member 120 are sandwiched between the pair of end plates 131 from the array direction D, and the pair of end plates 131 are connected to each other by the restraining band 135. At this time, the protrusion 150 is inserted into the recess 151 so that the insertion length L12 is equal to or greater than the allowable compression amount A12 per battery cell. Thereby, the battery module 101 is manufactured.
  • the cell holders 140 can be positioned by inserting the protrusion 150 into the recess 151, the assemblability is enhanced.
  • the following method can be considered as a method of adjusting the insertion length L12.
  • a marker or the like serving as a mark may be provided in advance in the protrusion 150 at a position separated from the tip by the insertion length L12, and the protrusion 150 may be inserted into the recess 151 so that the mark cannot be seen in the assembly process. Good.
  • the elastic member 120 may be disposed between the battery cells 110 as in the battery module 101A of the modified example shown in FIGS. That is, in the battery module 101, each pair of adjacent cell holders 140 is an adjacent non-clamping cell holder pair 160 without sandwiching the elastic member 120 between the battery cells 110. In the battery module 101A, a part of a pair of adjacent cell holders 140 is a non-clamping cell holder pair 160 adjacent without sandwiching the elastic member 120 between the battery cells 110, while the rest of the pair of adjacent cell holders 140 ( In this example, one pair) is a sandwiched cell holder pair 162 adjacent to each other with the elastic member 120 sandwiched between the battery cells 110. That is, in the battery module 101A, the elastic member 120 is provided so that both the non-clamping cell holder pair 160 and the clamping cell holder pair 162 exist.
  • one of the sandwiched cell holder pairs 162 is a cell holder 140A having a shape different from that of the cell holder 140.
  • the cell holder 140A is different from the cell holder 140 in that it has a protruding portion 150A instead of the protruding portion 150.
  • the protruding length in the arrangement direction D from the first facing surface 144 of the protruding portion 150 ⁇ / b> A is larger than the protruding length of the protruding portion 150.
  • the middle plate 125 is disposed between the battery cell 110 held by the cell holder 140A and the elastic member 120.
  • the cell holders 140 and 140 ⁇ / b> A approach each other in the sandwiched cell holder pair 162 as much as the elastic member 120 is compressed.
  • the distance L13 in the arrangement direction D from the tip of the projecting portion 150A to the bottom surface of the recess 151 is an allowable compression amount A11 of the elastic member 120 disposed between the sandwiched cell holder pair 162. That's it.
  • the tip of the protrusion 150A is the bottom surface of the recess 151. Does not touch As a result, it can avoid that the front-end
  • the distance between the cell holders 140 is increased by the amount of expansion of the battery cell 110, but the concave portion of the protruding portion 150 is increased. Since the insertion length L12 with respect to 151 is equal to or greater than the allowable compression amount A12 per battery cell, the state in which the protrusion 150 is inserted into the recess 151 is maintained, and the seriesness of the array 115 can be maintained. .
  • the arrangement portion 149 may not be open in a direction orthogonal to the arrangement direction D, and may be a through-hole penetrating the leg portion 148 in the arrangement direction D. This also applies to the placement units 127, 133, and 157.
  • a restraining member 130B including a restraining bolt 138 may be provided.
  • the restraining member 130B includes a pair of end plates 131B that sandwich the array body 115 and the elastic member 120 in the array direction D, and restraint bolts (connecting members) 138 that connect the pair of end plates 131B to each other.
  • the arrangement part 27B of the middle plate 125B and the arrangement part 133B of the end plate 131B are configured as through holes through which the restraining bolts 138 are inserted.
  • the arrangement portions 149B and 157B of the cell holder 140B are also configured as through holes through which the restraint bolts 138 are inserted.
  • the placement portions 149B and 157B have a cylindrical recess 151B. The diameter of the recess 151B is larger than the diameter of the placement portions 149B and 157B by at least the radial thickness of the protrusion 150B.
  • the restraint bolt 138 is made of a metal such as iron.
  • Each constraining bolt 138 is sequentially inserted into the placement portion 133B of one end plate 131B, the placement portions 149B and 157B of each cell holder 140B, the placement portion 127B of the middle plate 125B, and the placement portion 133B of the other end plate 131B, and the other It is fastened by a nut 139 outside the end plate 131B.
  • a restraining load is applied to the array body 115, the elastic member 120, and the middle plate 125B.
  • the battery cell 110 is expanded.
  • the insertion length L12 of the protrusion 150 with respect to the recess 151 is equal to or greater than the allowable compression amount A12 per battery cell, the state where the protrusion 150 is inserted into the recess 151 is maintained, The seriality of the body 115 can be maintained.
  • the concave portion 151 may be provided on the first facing surface 144 and the protruding portion 150 may be provided on the second facing surface 145.
  • both the protrusion part 150 and the recessed part 151 may be provided in the 1st opposing surface 144 and the 2nd opposing surface 145, respectively.
  • a protrusion 150 is provided on the first opposing surface 144 of each leg 148
  • a recess 151 is provided on the first opposing surface 144 of each base 156
  • a recess 151 is provided on the second opposing surface 145 of each leg 148.
  • the protrusion 150 may be provided on the second facing surface 145 of each base 156 while being provided.
  • One of the adjacent cell holders 140 has the protrusions 150 on both the first facing surface 144 and the second facing surface 145, and the other of the adjacent cell holders 140 is both the first facing surface 144 and the second facing surface 145. May have a recess 151. In this case, since the shapes of the adjacent cell holders 140 can be made different from each other, erroneous assembly is suppressed. Note that such a cell holder 140 and the cell holder 140 of the above embodiment may be used in appropriate combination.
  • the projecting portion 150 may not cover the battery cell 110 side of the connecting member.
  • the projecting portion 150 may project from another position on the first facing surface 144 without projecting from the edges of the placement portions 149 and 157.
  • the recess 151 is provided at a position corresponding to the position of the protrusion 150.
  • the protruding portion 150 may have an arbitrary shape such as a flat plate shape or a rod shape.
  • the recess 151 has a shape corresponding to the shape of the protrusion 150 (the protrusion 150 can be inserted).
  • the elastic member 120 only needs to be disposed at both ends of the array body 115 in the array direction D and at least one place between the battery cells 110 so that the non-clamping cell holder pair 160 exists. It may be arranged on both sides of D, or may be arranged between one end or both ends in the arrangement direction D of the array 115 and between the battery cells 110. Further, in the battery module 101A of the above modification, one pair of sandwiching cell holders 162 is provided, but a plurality of pairs of sandwiching cell holders 162 may be provided. As in these cases, it is preferable to dispose the elastic members 120 at a plurality of locations in terms of allowing further expansion of the battery cell 110.
  • the allowable compression amount A12 per battery cell of the elastic member 120 with respect to expansion of the battery cell 110 is the sum of the allowable compression amounts A11 of each elastic member 120.
  • the amount divided by the number of arrangements may be used.
  • the cell holders 140, 140A, and 140B only need to be insulative at least in contact with the battery cell 110, the heat transfer plate 113, and the connecting member (restraint band 135 or restraint bolt 138), and a part thereof is a metal. It may be made. However, it is preferable that the whole is made of a resin from the viewpoint of ease of molding, and it is preferable that a metal is included in that the rigidity can be improved.
  • the middle plate 125 may be omitted.

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Abstract

　隣り合うセルホルダの一方は、拘束ボルトの少なくとも電池セル側を覆うように、他方のセルホルダとの対向面における挿通孔の縁部から突出する突出部を有し、他方のセルホルダの挿通孔は、拘束ボルト及び突出部が挿入される凹部を有し、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さは、電池セルの膨張に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている。

Description

電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
　本発明の一側面は、電池モジュール及び電池モジュールの製造方法に関する。
　例えば、特許文献１に記載された電池モジュールは、電池セルがセルホルダに保持された状態で複数配列されてなる配列体と、配列体を挟む一対のエンドプレートと、一対のエンドプレート同士を連結する拘束ボルトと、を備えている。拘束ボルトは、金属製であり、セルホルダに設けられた挿通孔のそれぞれに挿通されている。
特開２０１１－２２２４９０号公報
　上記特許文献１の電池モジュールでは、劣化又は過充電等によって電池セルが配列方向に膨張した場合、隣り合うセルホルダ間の距離が広がり、拘束ボルトがセルホルダ間で露出してしまうことが考えられる。この場合、露出した拘束ボルトと電池セルとが接触する可能性があり、電池セルと拘束ボルトとの間の絶縁性を維持できないおそれがある。
　本発明の一側面は、電池セルが膨張した場合でも電池セルと拘束ボルトとの間の絶縁性を維持できる電池モジュール、及びそのような電池モジュールを製造できる電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係る電池モジュールは、電気絶縁性を有するセルホルダによって保持されると共に、所定の配列方向に沿って配列された複数の電池セルを含んで構成される配列体と、配列体に対して配列方向における少なくとも一方側に配置される弾性部材と、配列体及び弾性部材を配列方向から挟む一対のエンドプレートと、一対のエンドプレート同士を連結する金属製の拘束ボルトと、を備え、セルホルダは、拘束ボルトが挿通される挿通孔を有し、隣り合うセルホルダの一方は、拘束ボルトの少なくとも電池セル側を覆うように、他方のセルホルダとの対向面における挿通孔の縁部から突出する突出部を有し、他方のセルホルダの挿通孔は、拘束ボルト及び突出部が挿入される凹部を有し、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さは、電池セルの膨張に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている。
　この電池モジュールでは、電池セルが膨張した場合、弾性部材が圧縮変形することにより、電池セルの膨張が許容される。このとき、電池セルが膨張した分だけ、隣り合うセルホルダ間の距離が広がる。この電池モジュールでは、隣り合うセルホルダの一方の突出部が他方のセルホルダの凹部に挿入されており、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨張に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている。したがって、電池セルの膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量に達し、セルホルダ間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量だけ広がった場合でも、突出部が凹部に挿入された状態が維持され、隣り合うセルホルダ間にわたって突出部を位置させることができる。よって、電池セルが膨張した場合でも、絶縁性を有する突出部によってセルホルダ間の電池セルと拘束ボルトとの間が隔てられ、電池セルと拘束ボルトとの間の絶縁性が維持される。
　突出部は、挿通孔と連通し、拘束ボルトが挿通される筒状部であってもよい。この場合、筒状部によって拘束ボルトが全周にわたって覆われることから、拘束ボルトの絶縁性が向上される。
　セルホルダの少なくとも１つは、配列方向の両面に突出部を有していてもよい。この場合、両面に突出部を有するセルホルダと、当該セルホルダに隣接して突出部を受けるセルホルダとの間でセルホルダの形状を異ならせることができることから、これらを誤って組み付けてしまうことが抑制される。
　本発明の一側面に係る電池モジュールの製造方法は、電気絶縁性を有するセルホルダによって保持された電池セルを所定の配列方向に沿って複数配列してなる配列体と、配列体に対して配列方向における少なくとも一方側に配置した弾性部材とを配列方向から一対のエンドプレートで挟み、金属製の拘束ボルトによって一対のエンドプレート同士を連結する組立工程を備え、拘束ボルトが挿通される挿通孔を有するセルホルダを用い、隣り合うセルホルダの一方には、拘束ボルトの少なくとも電池セル側を覆うように、他方のセルホルダとの対向面における挿通孔の縁部から突出する突出部が設けられ、他方のセルホルダの挿通孔には、拘束ボルト及び突出部が挿入される凹部が設けられ、組立工程では、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨張に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となるように、突出部を凹部に挿入する。
　この電池モジュールの製造方法により製造された電池モジュールでは、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨張に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となる。したがって、電池セルの膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量に達し、セルホルダ間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量だけ広がった場合でも、突出部が凹部に挿入された状態が維持され、隣り合うセルホルダ間にわたって突出部を位置させることができる。よって、電池セルが膨張した場合でも、絶縁性を有する突出部によってセルホルダ間の電池セルと拘束ボルトとの間が隔てられ、電池セルと拘束ボルトとの間の絶縁性が維持される。
　本発明の一側面によれば、電池セルが膨張した場合でも電池セルと拘束ボルトとの間の絶縁性を維持できる電池モジュール、及びそのような電池モジュールを製造できる電池モジュールの製造方法を提供できる。
第１実施形態に係る電池モジュールの斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線における概略断面図である。 （ａ）はセルホルダを配列方向の一方側から見た斜視図であり、（ｂ）は他方側から見た斜視図である。 （ａ）は電池セルの膨張前の電池モジュールの概略断面図であり、（ｂ）は電池セルの膨張後の電池モジュールの概略断面図である。 第１実施形態の変形例に係る電池モジュールの概略断面図である。 第２実施形態の電池モジュールの斜視図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線における概略断面図である。 （ａ）は図６のセルホルダを配列方向の一方側から見た斜視図であり、（ｂ）は他方側から見た斜視図である。 （ａ）は電池セルの膨張前における図６の電池モジュールの概略断面図であり、（ｂ）は電池セルの膨張後における概略断面図である。 第２実施形態の変形例の電池モジュールの概略断面図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ線における概略断面図である。 （ａ）は電池セルの膨張前における変形例の電池モジュールの概略断面図であり、（ｂ）は電池セルの膨張後における概略断面図である。 第３実施形態の電池モジュールの斜視図である。 図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線における概略断面図である。 （ａ）は図１３のセルホルダを配列方向の一方側から見た斜視図であり、（ｂ）は他方側から見た斜視図である。 （ａ）は電池セルの膨張前における図１３の電池モジュールの概略断面図であり、（ｂ）は電池セルの膨張後における概略断面図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る電池モジュール１の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における概略断面図である。電池モジュール１は、例えば、複数の電池モジュール１が筐体内に収容されて電池パックとされた状態で用いられる。
　図１及び図２に示されるように、電池モジュール１は、電池セル１１が所定の配列方向Ｄに沿って複数配列されてなる配列体１７と、配列体１７に対して配列方向Ｄにおける一方側（図２中の右側）に配置された弾性部材２１と、配列体１７及び弾性部材２１を挟む一対のエンドプレート３１と、一対のエンドプレート３１同士を連結する拘束ボルト３５と、を備えている。
　電池セル１１は、矩形箱状のケース内に電極組立体が収容されてなる電池である。電池セル１１は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル１１は、この例では、配列方向Ｄに沿って７つ配列されている。電池セル１１は、セルホルダ４１によって保持されている。隣り合う電池セル１１の電極端子は、バスバー１３（図１）によって互いに電気的に接続されている。これにより、隣り合う電池セル１１が電気的に直列に接続されている。
　図２に示されるように、隣り合う電池セル１１の間には、金属製で矩形板状の伝熱プレート１５が介在している。伝熱プレート１５は、電池セル１１の温度調整のための部材であり、隣り合う電池セル１１間の温度差を低減するために設けられている。配列体１７は、これら電池セル１１、セルホルダ４１、バスバー１３、及び伝熱プレート１５を含んで構成されている。セルホルダ４１の構成については後述する。
　弾性部材２１は、例えばゴムにより平板状に形成されている。図２に示されるように、弾性部材２１は、配列体１７とエンドプレート３１との間に配置されている。本実施形態では、配列体１７と弾性部材２１との間にミドルプレート２５が配置されている。ミドルプレート２５は、例えば樹脂により平板状に形成されている。ミドルプレート２５が配列体１７と弾性部材２１との間に介在していることで、弾性部材２１から配列体１７に作用する荷重のばらつきが抑制されている。ミドルプレート２５には、拘束ボルト３５が挿通される挿通孔２７が設けられている。この例では、挿通孔２７には、拘束ボルト３５と共に、後述するセルホルダ４１の筒状部５０が挿通されている。
　エンドプレート３１は、例えば金属により平板状に形成されている。一対のエンドプレート３１は、配列体１７、弾性部材２１、及びミドルプレート２５を配列方向Ｄの両側から挟んでいる。一対のエンドプレート３１同士は、配列方向Ｄに延在する複数の（この例では、４本）拘束ボルト３５によって連結されている。
　拘束ボルト３５は、例えば鉄等の金属により形成されている。各エンドプレート３１には、拘束ボルト３５が挿通される複数の挿通孔３３が設けられている。各拘束ボルト３５は、一方のエンドプレート３１の挿通孔３３、後述する各セルホルダ４１の挿通孔４９，５７、ミドルプレート２５の挿通孔２７、及び他方のエンドプレート３１の挿通孔３３に順次挿通され、他方のエンドプレート３１の外側でナット３７により締結されている。この締結によって配列体１７、弾性部材２１、及びミドルプレート２５に対して拘束荷重が付加されている。
　図３（ａ）はセルホルダ４１を配列方向Ｄの一方側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は他方側から見た斜視図である。セルホルダ４１は、例えば樹脂製であり、電気絶縁性を有している。図３に示されるように、セルホルダ４１は、枠体部４２と、仕切部４３と、を有している。以下、セルホルダ４１の配列方向Ｄにおける一方面を第１対向面４４とし、他方面を第２対向面４５とする。組付状態では、第１対向面４４は、配列方向Ｄの一方側に隣り合うセルホルダ４１との対向面となり、第２対向面４５は、他方側に隣り合うセルホルダ４１との対向面となる。
　枠体部４２は、底板４６と、底板４６の両端から起立する一対の側板４７と、を有している。底板４６の両端部の各々には、底板４６の厚み方向に突出する脚部４８が設けられている。各脚部４８には、配列方向Ｄに貫通した円形状の挿通孔４９が設けられている。これらの挿通孔４９のそれぞれに拘束ボルト３５が挿通される。
　各脚部４８には、第１対向面４４における挿通孔４９の縁部から突出する筒状部５０（突出部）が設けられている。筒状部５０は、円筒状に形成され、挿通孔４９と連通している。筒状部５０の内径は、例えば挿通孔４９の径と同一となっている。各筒状部５０にも拘束ボルト３５が挿通され、筒状部５０は拘束ボルト３５の全周を覆うこととなる。
　図２及び後述する図４に示されるように、挿通孔４９は、拘束ボルト３５、及び隣り合うセルホルダ４１の筒状部５０が挿入される凹部５１を有している。凹部５１は、第２対向面４５から配列方向Ｄへ凹むように設けられ、例えば円柱状を呈している。凹部５１の径は、挿通孔４９における他の部分の径よりも大きくなっている。より具体的には、挿通孔４９における凹部５１以外の部分の径は、拘束ボルト３５の径と同一、又は拘束ボルト３５の径よりも僅かに大きくなっている。一方、凹部５１の径は、他の部分の径よりも、少なくとも筒状部５０の半径方向の厚さだけ大きくなっている。これにより、凹部５１に拘束ボルト３５及び筒状部５０が挿入可能となっている。
　図４（ａ）に示されるように、凹部５１の配列方向Ｄの長さＬ１、すなわち第２対向面４５から凹部５１の底面までの配列方向Ｄの距離は、筒状部５０の凹部５１に対する配列方向Ｄの挿入長さＬ２よりも大きくなっている。したがって、組付状態において、筒状部５０の先端面と凹部５１の底面とは当接せず、筒状部５０の先端面と凹部５１の底面との間には、隙間５３が形成される。本実施形態では、筒状部５０の第１対向面４４からの配列方向Ｄの突出長さは、挿入長さＬ２よりも大きくなっている。また、組付状態において、隣り合うセルホルダ４１の第１対向面４４と第２対向面４５との間には、隙間５４が形成される。
　図３に示されるように、仕切部４３は、一対の側板４７同士を接続している。仕切部４３上には、一対の端子収容部５５が設けられている。各端子収容部５５は、電極端子を囲う円形の内壁を有している。さらに、仕切部４３上には、端子収容部５５に接続された四角柱状の一対の柱部５６が設けられている。
　各柱部５６には、配列方向Ｄに貫通した挿通孔５７が設けられている。挿通孔５７は、例えば、挿通孔４９と同一形状となっており、凹部５１を有している。これらの挿通孔５７のそれぞれにも拘束ボルト３５が挿通される。また、各柱部５６には、挿通孔５７の縁部から突出するように、筒状部５０が設けられている。この筒状部５０にも拘束ボルト３５が挿通され、挿通孔５７の凹部５１には、拘束ボルト３５及び筒状部５０が挿入される。
　セルホルダ４１では、枠体部４２及び仕切部４３によって収容空間Ｓが形成されている。この収容空間Ｓに電池セル１１が収容されることで、セルホルダ４１に電池セル１１が保持される。また、セルホルダ４１では、枠体部４２と、仕切部４３の図３中の下端面とによって矩形状の開口部５９が形成されている。組付状態においては、この開口部５９に伝熱プレート１５が配置される。これにより、図２及び図４に示されるように、伝熱プレート１５によって隣り合う電池セル１１間に形成される隙間内に仕切部４３が配置された状態となる。
　この組付状態においては、セルホルダ４１には拘束荷重が作用しておらず、セルホルダ４１は、電池セル１１及び伝熱プレート１５に対して配列方向Ｄに沿って（拘束ボルト３５に沿って）スライド移動可能となっている。具体的には、セルホルダ４１は、隙間５３の配列方向Ｄの長さ、及び隙間５４の配列方向Ｄの長さのいずれか短い方の長さだけ、スライド移動可能となっている。この例では、これらの長さは同一となっている。図２及び図４では、仕切部４３が電池セル１１の配列方向Ｄの一方面に当接する位置にセルホルダ４１が配置された状態が示されている。
　次に、図４を参照しながら、電池セル１１が配列方向Ｄに膨張した場合について説明する。図４（ａ）は電池セル１１の膨張前の電池モジュール１の概略断面図であり、図４（ｂ）は電池セル１１の膨張後の電池モジュール１の概略断面図である。図４（ｂ）では、弾性部材２１の圧縮量が許容圧縮量Ａ１に達した状態が示されている。なお、電池セル１１の膨張の態様としては、複数の電池セル１１のうちのいずれか１つが膨張する場合、及び２つ以上又は全ての電池セル１１が同時に膨張する場合が含まれる。以下では、全ての電池セル１１が均一に膨張する場合を例に挙げて説明する。また、説明の便宜上、図４に示される弾性部材２１の寸法は実際のものとは異なる場合がある。
　電池モジュール１では、各電池セル１１が膨張した場合、弾性部材２１が圧縮変形することにより、各電池セル１１の膨張が許容される。具体的に説明すると、まず、膨張した電池セル１１は、弾性部材２１側へ変位する。変位した電池セル１１は、隣り合う電池セル１１を、伝熱プレート１５を介して弾性部材２１側へ押圧し、弾性部材２１側へ変位させる。したがって、配列方向Ｄにおいて最も弾性部材２１側に配置された電池セル１１は、全ての電池セル１１の膨張量を足し合わせた量だけ弾性部材２１側へ変位する。この電池セル１１は、ミドルプレート２５を弾性部材２１側へ押圧する。これにより、ミドルプレート２５が弾性部材２１側へ移動する。そして、ミドルプレート２５によって押圧されることで、弾性部材２１が圧縮変形する。以上説明した作用により、各電池セル１１が膨張した場合、電池セル１１の全体での膨張量の分だけ弾性部材２１が圧縮変形し、各電池セル１１の膨張が許容される。このとき、隣り合うセルホルダ４１間の距離は、各電池セル１１が膨張した分だけ広がる。
　図４に示されるように、弾性部材２１は、圧縮量が許容圧縮量Ａ１に達するまで、圧縮変形可能となっている。すなわち、電池モジュール１では、許容圧縮量Ａ１を電池セル１１の個数で除した量だけ、各電池セル１１の膨張が許容される。以下、この量を、電池セル１１の膨張に対する弾性部材２１の一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ２とする。
　電池モジュール１では、筒状部５０の凹部５１に対する挿入長さＬ２は、一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ２以上となっている。このため、図４（ｂ）に示されるように、各電池セル１１の膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ２に達し（弾性部材２１の圧縮量が許容圧縮量Ａ１に達し）、セルホルダ４１間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ２だけ広がった場合でも、筒状部５０が凹部５１に挿入された状態が維持され、筒状部５０がセルホルダ４１間にわたって延在することとなる。よって、電池セル１１が膨張した場合でも、絶縁性を有する筒状部５０によってセルホルダ４１間の電池セル１１と拘束ボルト３５との間が隔てられ、電池セル１１と拘束ボルト３５との間の絶縁性が維持される。
　電池モジュール１では、筒状部５０によって拘束ボルト３５が全周にわたって覆われていることから、拘束ボルト３５の絶縁性が向上されている。
　挿入長さＬ２は、例えば以下のように決定される。まず、弾性部材２１について、圧縮特性から許容圧縮量Ａ１が算出される。この許容圧縮量Ａ１を電池セル１１の個数で除することにより、一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ２が算出される。挿入長さＬ２は、許容圧縮量Ａ２以上の所定の長さに設定される。ここで、本実施形態では、上述したようにセルホルダ４１が所定量だけスライド移動可能となっていることから、挿入長さＬ２には、当該所定量が更に加算されてもよい。また、挿入長さＬ２には、寸法公差に対応した量が更に加算されてもよい。
　電池モジュール１の組立工程を説明する。組立工程では、セルホルダ４１によって保持された電池セル１１を配列方向Ｄに沿って複数配列してなる配列体１７と、配列体１７に対して配列方向Ｄの一方側に配置した弾性部材２１とを配列方向Ｄから一対のエンドプレート３１で挟み、拘束ボルト３５によって一対のエンドプレート３１同士を連結する。このとき、挿入長さＬ２が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ２以上となるように、筒状部５０を凹部５１に挿入する。これにより、電池モジュール１が製造される。なお、挿入長さＬ２の調整方法としては、例えば下記の方法が考えられる。例えば、筒状部５０における先端から挿入長さＬ２だけ離れた位置に目印となるマーカ等を予め設けておき、組立工程において、当該目印が見えなくなるように筒状部５０を凹部５１に挿入してもよい。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
　第１実施形態の電池モジュールでは、隣り合うセルホルダの一方が他方のセルホルダとの対向面に筒状部５０（突出部）を有し、他方のセルホルダが一方のセルホルダとの対向面に凹部５１を有していればよい。例えば、上記第１実施形態において、第１対向面４４に凹部５１が設けられ、第２対向面４５に筒状部５０が設けられてもよい。また、第１対向面４４及び第２対向面４５のそれぞれに、筒状部５０及び凹部５１の両方が設けられてもよい。例えば、各脚部４８の第１対向面４４に筒状部５０が設けられると共に各柱部５６の第１対向面４４に凹部５１が設けられ、各脚部４８の第２対向面４５に凹部５１が設けられると共に各柱部５６の第２対向面４５に筒状部５０が設けられてもよい。
　上記第１実施形態では、全てのセルホルダが同一形状とされていたが、互いに形状が異なるセルホルダが含まれてもよい。例えば、図５に示される変形例に係る電池モジュールは、互いに形状が異なるセルホルダ４１Ａ及びセルホルダ４１Ｂを備えている。セルホルダ４１Ａは、配列方向Ｄの両面、すなわち第１対向面４４及び第２対向面４５に筒状部５０を有している。セルホルダ４１Ａと隣り合うセルホルダ４１Ｂは、配列方向Ｄの両面に凹部５１を有している。セルホルダ４１Ａ及びセルホルダ４１Ｂは、交互に配置されている。この電池モジュールによれば、セルホルダ４１Ａの形状とセルホルダ４１Ｂの形状とを異ならせることができることから、誤組付が抑制される。なお、複数のセルホルダの少なくとも１つが、セルホルダ４１Ａ又はセルホルダ４１Ｂのように他のセルホルダと異なる形状とされていればよく、以上説明したセルホルダを適宜組み合わせて電池モジュールを構成してもよい。
　上記第１実施形態では、第１対向面４４から突出する突出部として筒状部５０が設けられていたが、突出部は拘束ボルト３５の少なくとも電池セル１１側を覆っていればよく、例えば樋状、平板状、及び棒状等の任意の形状としてもよい。この場合、凹部は、突出部の形状に対応した（突出部が挿入可能な）形状とされる。
　弾性部材２１は、配列体１７に対して配列方向Ｄにおける少なくとも一方側に配置されていればよく、両側に配置されていてもよい。両側に配置した方が、電池セル１１の膨張を更に許容できる点で好ましい。セルホルダ４１は、少なくとも電池セル１１、伝熱プレート１５、及び拘束ボルト３５との接触位置において絶縁性を有していればよく、一部が金属製であってもよい。全体が樹脂製である方が、成形の容易性の観点から好ましく、金属を含む方が、剛性を向上できる点で好ましい。ミドルプレート２５は省略されてもよい。
［第２実施形態］
　以下、本発明の第２実施形態について説明する。
　上記特許文献１に記載された電池モジュールは、セルホルダによって保持された電池セルが複数配列されてなる配列体と、配列体を電池セルの配列方向に加圧して拘束する拘束部材と、を備えている。この電池モジュールでは、セルホルダの配列方向の一方面に突出部が設けられ、他方面に凹部が設けられている。これら突出部と凹部とが嵌合することで配列方向と直交する方向におけるセルホルダの位置ずれが抑制され、配列体の直列性が確保されている。
　上記特許文献１の電池モジュールでは、劣化又は過充電等によって電池セルが配列方向に膨張した場合、隣り合うセルホルダ間の距離が広がり、突出部が凹部から抜けてしまうことが考えられる。この場合、配列方向と直交する方向にセルホルダの位置がずれ、配列体の直列性が損なわれてしまうおそれがある。
　本発明の一側面は、電池セルが膨張した場合でも配列体の直列性を維持できる電池モジュール、及びそのような電池モジュールを製造できる電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係る電池モジュールは、セルホルダによって保持され、所定の配列方向に沿って配列された複数の電池セルを含んで構成される配列体と、電池セル間で弾性部材を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対が存在するように、配列体の配列方向両端及び電池セル間の少なくとも１箇所に配置された弾性部材と、配列体及び弾性部材を配列方向に加圧して拘束する拘束部材と、を備え、隣り合うセルホルダの一方には、隣り合うセルホルダの他方との対向面から配列方向に突出する突出部が設けられ、隣り合うセルホルダの他方には、突出部が配置される凹部が設けられ、非挟持セルホルダ対においては、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨脹に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている。
　この電池モジュールでは、電池セルが膨張した場合、弾性部材が圧縮変形することによって電池セルの膨張が許容される。このとき、電池セル間で弾性部材を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対においては、電池セルが膨張した分だけセルホルダ間の距離が広がる。この点、この電池モジュールでは、隣り合うセルホルダの一方の突出部が他方の凹部に配置されており、非挟持セルホルダ対においては、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨脹に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている。そのため、電池セルの膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量に達し、第１のセルホルダ対の間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量だけ広がった場合でも、突出部が凹部に挿入された状態が維持される。よって、この電池モジュールによれば、電池セルが膨張した場合でも配列体の直列性を維持することができる。なお、「許容圧縮量」とは、電池セルが膨脹した場合における弾性部材の圧縮量の最大値を意味する。また、「電池セルの膨脹に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量」とは、弾性部材が複数配置されている場合、各弾性部材の許容圧縮量の総和を電池セルの配置数で除した量を意味する。
　電池セル間で弾性部材を挟んで隣り合う挟持セルホルダ対が存在し、挟持セルホルダ対においては、突出部の先端から凹部の底面までの配列方向の距離が、挟持セルホルダ対の間に配置された弾性部材の許容圧縮量以上となっていてもよい。電池セルが膨脹した場合、電池セル間で弾性部材を挟んで隣り合う挟持セルホルダ対においては、当該弾性部材が圧縮された分だけセルホルダ同士が接近する。この点、この電池モジュールでは、挟持セルホルダ対においては、突出部の先端から凹部の底面までの配列方向の距離が、挟持セルホルダ対の間に配置された弾性部材の許容圧縮量以上となっている。そのため、挟持セルホルダ対の間に配置された弾性部材が許容圧縮量まで圧縮され、当該弾性部材の許容圧縮量だけセルホルダ同士が接近した場合でも、突出部の先端が凹部の底面に当接しない。その結果、突出部の先端が凹部の底面に当接してしまうことを回避でき、セルホルダにより拘束荷重を受けることでセルホルダが破損してしまう事態の発生を抑制できる。
　セルホルダは、電気絶縁性を有し、拘束部材は、配列体及び弾性部材を配列方向に挟む一対のエンドプレートと、一対のエンドプレート同士を連結する金属製の連結部材と、を有し、突出部は、連結部材の少なくとも電池セル側を覆うように配列方向に延びていてもよい。この場合、電池セルの膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量に達し、非挟持セルホルダ対の間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量だけ広がった場合でも、突出部が凹部に挿入された状態が維持され、電気絶縁性を有する突出部によってセルホルダ間の電池セルと連結部材との間が隔てられる。その結果、突出部が凹部から抜けてしまうことを回避でき、金属製の連結部材がセルホルダ間で露出することで電池セルと連結部材との間の絶縁性を維持できなくなってしまう事態の発生を抑制できる。
　弾性部材の許容圧縮量は、拘束部材により配列体及び弾性部材に付加される拘束荷重が電池セルの膨脹によって所定の大きさまで増加したときの弾性部材の圧縮量であってもよい。電池セルが膨脹した場合、弾性部材が圧縮されて弾性部材の弾性反発力が増加し、拘束部材により配列体及び弾性部材に付加される拘束荷重が増加する。拘束荷重が過大になると、例えば拘束部材が破損してしまう等の不具合が生じるおそれがある。この点、この電池モジュールでは、例えば当該所定の大きさを電池モジュールにそのような不具合が生じない程度の値とすることで、電池セルが膨脹した場合に電池モジュールに不具合が生じることを抑制できる。
　本発明の一側面に係る電池モジュールの製造方法は、セルホルダによって保持された電池セルを所定の配列方向に沿って複数配列してなる配列体と、電池セル間で弾性部材を挟むことなく隣り合うセルホルダである非挟持セルホルダ対が存在するように配列体の配列方向両端及び電池セル間の少なくとも１箇所に配置した弾性部材とを、拘束部材によって配列方向に加圧して拘束する組立工程を備え、隣り合うセルホルダの一方には、隣り合うセルホルダの他方との対向面から配列方向に突出する突出部が設けられ、隣り合うセルホルダの他方には、突出部が挿入される凹部が設けられ、組立工程では、非挟持セルホルダ対においては、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨脹に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となるように、突出部を凹部に挿入する。
　この電池モジュールの製造方法により製造された電池モジュールでは、非挟持セルホルダ対においては、突出部の凹部に対する配列方向の挿入長さが、電池セルの膨脹に対する弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となる。そのため、電池セルの膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量に達し、非挟持セルホルダ対の間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量だけ広がった場合でも、突出部が凹部に挿入された状態が維持される。よって、この電池モジュールの製造方法によれば、電池セルが膨張した場合でも配列体の直列性を維持することができる。
　本発明の一側面によれば、電池セルが膨張した場合でも配列体の直列性を維持できる電池モジュール、及びそのような電池モジュールを製造できる電池モジュールの製造方法を提供できる。
　図６及び図７に示される第２実施形態の電池モジュール１０１は、所定の配列方向Ｄに沿って配列された複数の電池セル１１０を含んで構成される配列体１１５と、配列体１１５の配列方向Ｄの一端（図７中の右端）に配置された弾性部材１２０と、配列体１１５及び弾性部材１２０を配列方向Ｄに加圧して拘束する拘束部材１３０と、を備えている。拘束部材１３０は、配列体１１５及び弾性部材１２０を配列方向Ｄに挟む一対のエンドプレート１３１と、一対のエンドプレート１３１同士を連結する拘束バンド（連結部材）１３５と、を有している。
　電池セル１１０は、矩形箱状のケース内に電極組立体が収容されてなる電池である。電池セル１１０は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル１１０は、この例では、配列方向Ｄに沿って７つ配列されている。電池セル１１０は、セルホルダ１４０によって保持されている。隣り合う電池セル１１０の電極端子１１２は、図略のバスバーによって互いに電気的に接続されており、これにより、隣り合う電池セル１１０が電気的に直列に接続されている。
　図７に示されるように、隣り合う電池セル１１０の間には、金属製で矩形板状の伝熱プレート１１３が介在している。伝熱プレート１１３は、電池セル１１０の温度調整のための部材であり、隣り合う電池セル１１０間の温度差を低減するために設けられている。配列体１１５は、これら電池セル１１０、セルホルダ１４０、バスバー、及び伝熱プレート１１３を含んで構成されている。セルホルダ１４０の構成については後述する。
　弾性部材１２０は、例えばウレタン製のゴムスポンジにより平板状に形成されている。弾性部材１２０の材料の他の例としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、シリコンゴム等が挙げられる。図６に示されるように、弾性部材１２０は、配列体１１５とエンドプレート１３１との間に配置されている。すなわち、第２実施形態では、隣り合うセルホルダ１４０の対は、いずれも、電池セル１１０間で弾性部材１２０を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対１６０となっている。換言すれば、弾性部材１２０は、非挟持セルホルダ対１６０が存在するように設けられている。
　図６及び図７に示されるように、この例では、配列体１１５と弾性部材１２０との間には、ミドルプレート１２５が配置されている。ミドルプレート１２５は、例えば樹脂により平板状に形成されている。ミドルプレート１２５が配列体１１５と弾性部材１２０との間に介在していることで、弾性部材１２０から配列体１１５に作用する荷重のばらつきが抑制されている。ミドルプレート１２５には、後述する拘束バンド１３５の延在部１３５ａが配置される配置部１２７が設けられている。配置部１２７は、延在部１３５ａを囲う断面略Ｕ字状（コ字状）の壁部により構成されている。この例では、配置部１２７には、延在部１３５ａと共に、後述するセルホルダ１４０の突出部１５０が配置されている。
　エンドプレート１３１は、例えば金属により平板状に形成されている。一対のエンドプレート１３１は、配列体１１５、弾性部材１２０、及びミドルプレート１２５を配列方向Ｄの両側から挟んでいる。一対のエンドプレート１３１同士は、配列方向Ｄに延在する複数の（この例では、４つ）拘束バンド１３５によって連結されている。各エンドプレート１３１には、拘束バンド１３５の延在部１３５ａが配置される複数の配置部１３３が設けられている。配置部１３３は、延在部１３５ａを囲う断面略Ｕ字状の壁部により構成されている。
　拘束バンド１３５は、例えば鉄等の金属により帯状に形成されている。拘束バンド１３５は、配列方向Ｄに沿って延在する延在部１３５ａと、延在部１３５ａの配列方向Ｄの両端から電池セル１１０側へ垂直に延びる締結部１３５ｂと、を有している。各拘束バンド１３５の延在部１３５ａは、ミドルプレート１２５の配置部１２７、各エンドプレート１３１の配置部１３３、後述する各セルホルダ１４０の配置部１４９，１５７のそれぞれに配置されている。各拘束バンド１３５の締結部１３５ｂは、各エンドプレート１３１の配列方向Ｄの外面に、例えばボルト１３７等の締結部材によって締結されている。この締結により、配列体１１５、弾性部材１２０、及びミドルプレート１２５に対して拘束荷重が付加されている。
　セルホルダ１４０は、例えば樹脂製であり、電気絶縁性を有している。図８に示されるように、セルホルダ１４０は、枠体部１４２と、仕切部１４３と、を有している。以下、セルホルダ１４０の配列方向Ｄにおける一方面を第１対向面１４４とし、他方面を第２対向面１４５とする。組付状態では、第１対向面１４４は、配列方向Ｄの一方側に隣り合うセルホルダ１４０との対向面となり、第２対向面１４５は、他方側に隣り合うセルホルダ１４０との対向面となる。
　枠体部１４２は、底板１４６と、底板１４６の両端から起立する一対の側板１４７と、を有している。底板１４６の両端部の各々には、底板１４６の厚み方向に突出する脚部１４８が設けられている。図７～図９に示されるように、各脚部１４８には、拘束バンド１３５の延在部１３５ａが配置される配置部１４９が設けられている。配置部１４９は、脚部１４８の底面から底板１４６の厚み方向に凹むように形成された凹溝である。配置部１４９は、延在部１３５ａを囲う断面略逆Ｕ字状の壁部により構成されている。当該壁部は、矩形柱状の配置空間を形成しており、当該配置空間は、この例では配列方向Ｄと直交する方向（底板１４６の厚み方向）に開口している。
　各脚部１４８には、第１対向面１４４における配置部１４９の縁部から配列方向Ｄに突出する突出部１５０が設けられている。突出部１５０は、電池セル１１と拘束バンド１３５の延在部１３５ａとの間に介在するように脚部１４８から張り出す壁部と、当該壁部の両端から底板１４６の厚み方向に起立する一対の壁部とを有している。突出部１５０は、全体として樋状に形成され、配列方向Ｄに直交する断面が略逆Ｕ字状をなしている。突出部１５０の壁部の内面は、配置部１４９の壁部の内面に連続している。各突出部１５０の内側に延在部１３５ａが配置され、突出部１５０は延在部１３５ａの電池セル１１０側を覆うこととなる。
　配置部１４９は、拘束バンド１３５の延在部１３５ａ、及び配列方向Ｄの他方側に隣り合うセルホルダ１４０の突出部１５０が配置される凹部１５１を有している。凹部１５１は、第２対向面１４５から配列方向Ｄに凹むように設けられ、矩形柱状をなしている。配列方向Ｄに直交する断面において、凹部１５１の断面形状は、配置部１４９の断面形状よりも少なくとも突出部１５０の厚さの分だけ大きくなっている。これにより、凹部１５１に延在部１３５ａ及び突出部１５０の両方が配置可能となっている。
　図８に示されるように、仕切部１４３は、一対の側板１４７同士を接続している。仕切部１４３上には、一対の端子収容部１５５が設けられている。各端子収容部１５５は、電極端子１１２を囲う円形の内壁を有している。仕切部１４３上には、端子収容部１５５に接続された一対の基部１５６が設けられている。
　図７～図９に示されるように、各基部１５６には、延在部１３５ａが配置される配置部１５７が設けられている。配置部１５７は、配置部１４９を上下方向に反転した形状を有しており、延在部１３５ａを囲う断面略Ｕ字状の壁部により構成されている。各基部１５６には、配置部１５７の縁部から突出するように突出部１５０が設けられており、この突出部１５０にも延在部１３５ａが配置される。配置部１５７は、凹部１５１を有しており、この凹部１５１にも延在部１３５ａ及び突出部１５０が挿入される。
　図９（ａ）に示されるように、凹部１５１の配列方向Ｄの長さＬ１１、すなわち第２対向面１４５から凹部１５１の底面までの配列方向Ｄの距離は、突出部１５０の凹部１５１に対する配列方向Ｄの挿入長さＬ１２よりも大きくなっている。そのため、組付状態において、突出部１５０の先端面と凹部１５１の底面とは当接せず、突出部１５０の先端面と凹部１５１の底面との間には、隙間１５３が形成される。また、突出部１５０の第１対向面１４４からの配列方向Ｄの突出長さは、挿入長さＬ１２よりも大きくなっている。そのため、組付状態において、隣り合うセルホルダ１４０の第１対向面１４４と第２対向面１４５との間には、隙間１５４が形成される。
　図８に示されるように、セルホルダ１４０では、枠体部１４２及び仕切部１４３によって収容空間Ｓが形成されている。この収容空間Ｓに電池セル１１０が収容されることで、セルホルダ１４０に電池セル１１０が保持される。また、セルホルダ１４０では、枠体部１４２と、仕切部１４３の図８中の下端面とによって矩形状の開口部１５９が形成されている。組付状態においては、この開口部１５９に伝熱プレート１１３が配置される。これにより、図７及び図９に示されるように、伝熱プレート１１３によって隣り合う電池セル１１０間に形成される隙間内に仕切部１４３が配置された状態となる。
　この組付状態においては、セルホルダ１４０には拘束荷重が作用しておらず、セルホルダ１４０は、電池セル１１０及び伝熱プレート１１３に対して配列方向Ｄに沿ってスライド移動可能となっている。具体的には、セルホルダ１４０は、隙間１５３の配列方向Ｄの長さ、及び隙間１５４の配列方向Ｄの長さのいずれか短い方の分だけ、スライド移動可能となっている。この例では、これらの長さは同一となっている。図７及び図９では、仕切部１４３が電池セル１１０の配列方向Ｄの一方面に当接する位置にセルホルダ１４０が配置された状態が示されている。
　次に、図９を参照しつつ、電池セル１１０が配列方向Ｄに膨張した場合について説明する。図９（ａ）は電池セル１１０の膨張前の電池モジュール１０１の概略断面図であり、図９（ｂ）は電池セル１１０の膨張後の電池モジュール１０１の概略断面図である。図９（ｂ）では、弾性部材１２０の圧縮量が許容圧縮量Ａ１１に達した状態が示されている。なお、電池セル１１０の膨張の態様としては、複数の電池セル１１０のうちのいずれか１つが膨張する場合、及び２つ以上又は全ての電池セル１１０が同時に膨張する場合が含まれる。以下では、全ての電池セル１１０が均一に膨張する場合を例に挙げて説明する。また、説明の便宜上、図中に示される各部材の寸法は実際のものとは異なる場合がある。
　電池モジュール１０１では、各電池セル１１０が膨張した場合、弾性部材１２０が圧縮変形することにより、各電池セル１１０の膨張が許容される。具体的に説明すると、まず、膨張した電池セル１１０は、弾性部材１２０側へ変位する。変位した電池セル１１０は、隣り合う電池セル１１０を、伝熱プレート１１３を介して弾性部材１２０側へ押圧し、弾性部材１２０側へ変位させる。その結果、配列方向Ｄにおいて最も弾性部材１２０側に配置された電池セル１１０は、全ての電池セル１１０の膨張量を足し合わせた量だけ弾性部材１２０側へ変位する。この電池セル１１０は、ミドルプレート１２５を弾性部材１２０側へ押圧する。これにより、ミドルプレート１２５が弾性部材１２０側へ移動する。そして、ミドルプレート１２５によって押圧されることで、弾性部材１２０が圧縮変形する。以上説明した作用により、各電池セル１１０が膨張した場合、電池セル１１０の膨張量の総和の分だけ弾性部材１２０が圧縮変形し、各電池セル１１０の膨張が許容される。このとき、隣り合うセルホルダ１４０間の距離は、各電池セル１１０が膨張した分だけ広がる。
　図９に示されるように、弾性部材１２０は、圧縮量が許容圧縮量Ａ１１に達するまで圧縮変形可能となっている。すなわち、電池モジュール１０１では、許容圧縮量Ａ１１を電池セル１１０の配置数で除した量だけ、各電池セル１１０の膨張が許容される。以下、この量を、電池セル１１０の膨張に対する弾性部材１２０の一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２とする。
　電池モジュール１０１では、突出部１５０の凹部１５１に対する挿入長さＬ１２は、一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２以上となっている。このため、図９（ｂ）に示されるように、各電池セル１１０の膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２に達し（弾性部材１２０の圧縮量が許容圧縮量Ａ１１に達し）、セルホルダ１４０間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２だけ広がった場合でも、突出部１５０が凹部１５１に挿入された状態が維持される。よって、電池セル１１０が膨張した場合においても、配列体１１５の直列性を維持することができる。
　電池モジュール１０１では、突出部１５０が、拘束バンド１３５の延在部１３５ａの電池セル１１０側を覆うように配列方向Ｄに延びているため、電池セル１１０の膨張量が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２に達し、セルホルダ１４０間の距離が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２だけ広がった場合でも、突出部１５０が凹部１５１に挿入された状態が維持され、電気絶縁性を有する突出部１５０によってセルホルダ１４０間の電池セル１１０と延在部１３５ａとの間が隔てられる。その結果、突出部１５０が凹部１５１から抜けてしまうことを回避でき、金属製の延在部１３５ａがセルホルダ１４０間で露出することで電池セル１１０と拘束バンド１３５との間の絶縁性を維持できなくなってしまう事態の発生を抑制できる。
　ここで、挿入長さＬ１２は、例えば以下のように決定される。まず、弾性部材１２０の許容圧縮量Ａ１１が算出される。この例では、弾性部材１２０の許容圧縮量Ａ１１は、拘束部材１３０により配列体１１５及び弾性部材１２０に付加される拘束荷重が電池セル１１０の膨脹によって所定の大きさまで増加したときの弾性部材１２０の圧縮量である。この所定の大きさは、当該所定の大きさまで拘束荷重が増加した場合でも電池モジュール１０１に不具合が生じない程度の値とされている。これにより、電池セル１１０が膨脹した場合に電池モジュール１０１に不具合が生じることを抑制できる。拘束荷重が過大になった場合に電池モジュール１０１に生じる不具合としては、拘束部材１３０の破損等が挙げられる。当該所定の大きさは、電池セル１１０の寸法及び特性等に基づいて算出される電池セル１１０の最大膨張量、弾性部材１２０の圧縮特性（例えば、圧縮量と弾性反発力との関係）、拘束部材１３０の機械的強度、エンドプレート１３１間の配列方向Ｄの距離等に基づいて算出することができる。
　この許容圧縮量Ａ１１を電池セル１１０の配置数で除することにより、一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２が算出される。挿入長さＬ１２は、許容圧縮量Ａ１２以上の所定の長さに設定される。ここで、本実施形態では、上述したようにセルホルダ１４０が所定量だけスライド移動可能となっていることから、挿入長さＬ１２には、当該所定量が更に加算されてもよい。また、挿入長さＬ１２には、寸法公差に対応した量が更に加算されてもよい。
　電池モジュール１０１の組立工程を説明する。組立工程では、セルホルダ１４０によって保持された電池セル１１０を配列方向Ｄに沿って複数配列してなる配列体１１５と、配列体１１５に対して配列方向Ｄの一端に配置した弾性部材１２０とを、拘束部材１３０によって配列方向Ｄに加圧して拘束する。より具体的には、配列体１１５と弾性部材１２０とを配列方向Ｄから一対のエンドプレート１３１で挟み、拘束バンド１３５によって一対のエンドプレート１３１同士を連結する。このとき、挿入長さＬ１２が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２以上となるように、突出部１５０を凹部１５１に挿入する。これにより、電池モジュール１０１が製造される。
　この際、電池モジュール１０１では、突出部１５０を凹部１５１に挿入することでセルホルダ１４０同士を位置決めできることから、組付性が高められている。なお、挿入長さＬ１２の調整方法としては、例えば下記の方法が考えられる。例えば、突出部１５０において先端から挿入長さＬ１２だけ離れた位置に目印となるマーカ等を予め設けておき、組立工程において、当該目印が見えなくなるように突出部１５０を凹部１５１に挿入してもよい。
［第２実施形態の変形例］
　図１０～図１２に示される変形例の電池モジュール１０１Ａのように、弾性部材１２０が電池セル１１０間に配置されていてもよい。すなわち、上記電池モジュール１０１では、隣り合うセルホルダ１４０の対が、いずれも、電池セル１１０間で弾性部材１２０を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対１６０となっていた。電池モジュール１０１Ａでは、隣り合うセルホルダ１４０の対の一部が、電池セル１１０間で弾性部材１２０を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対１６０となっている一方、隣り合うセルホルダ１４０の対の残り（この例では、１対）が、電池セル１１０間で弾性部材１２０を挟んで隣り合う挟持セルホルダ対１６２となっている。すなわち、電池モジュール１０１Ａでは、弾性部材１２０は、非挟持セルホルダ対１６０及び挟持セルホルダ対１６２の両方が存在するように設けられている。
　図１１及び図１２に示されるように、電池モジュール１０１Ａでは、挟持セルホルダ対１６２の一方が、セルホルダ１４０と形状が異なるセルホルダ１４０Ａとなっている。セルホルダ１４０Ａは、突出部１５０に代えて突出部１５０Ａを有する点でセルホルダ１４０と相違している。突出部１５０Ａの第１対向面１４４からの配列方向Ｄの突出長さは、突出部１５０の当該突出長さよりも大きくなっている。また、電池モジュール１０１Ａでは、セルホルダ１４０Ａに保持された電池セル１１０と弾性部材１２０との間にミドルプレート１２５が配置されている。
　図１２に示されるように、電池セル１１０が膨脹した場合、挟持セルホルダ対１６２においては、弾性部材１２０が圧縮された分だけセルホルダ１４０，１４０Ａ同士が接近する。電池モジュール１０１Ａでは、挟持セルホルダ対１６２においては、突出部１５０Ａの先端から凹部１５１の底面までの配列方向Ｄの距離Ｌ１３が、挟持セルホルダ対１６２の間に配置された弾性部材１２０の許容圧縮量Ａ１１以上となっている。そのため、挟持セルホルダ対１６２の間に配置された弾性部材１２０が許容圧縮量Ａ１１まで圧縮され、許容圧縮量Ａ１１だけセルホルダ１４０，１４０Ａ同士が接近した場合でも、突出部１５０Ａの先端が凹部１５１の底面に当接しない。その結果、突出部１５０Ａの先端が凹部１５１の底面に当接してしまうことを回避でき、セルホルダ１４０，１４０Ａにより拘束荷重を受けることでセルホルダ１４０，１４０Ａが破損してしまう事態の発生を抑制できる。
　なお、電池モジュール１０１Ａにおいても、第２実施形態の電池モジュール１０１と同様に、非挟持セルホルダ対１６０においては、電池セル１１０が膨脹した分だけセルホルダ１４０間の距離が広がるが、突出部１５０の凹部１５１に対する挿入長さＬ１２が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２以上となっているため、突出部１５０が凹部１５１に挿入された状態が維持され、配列体１１５の直列性を維持することができる。
　第２実施形態において、配置部１４９は、配列方向Ｄと直交する方向に開口していなくてもよく、脚部１４８を配列方向Ｄに貫通する貫通孔であってもよい。この点は、配置部１２７，１３３，１５７についても同様である。
［第３実施形態］
　図１３～図１６に示される第３実施形態の電池モジュール１０１Ｂのように、拘束ボルト１３８を含んで構成される拘束部材１３０Ｂを備えていてもよい。拘束部材１３０Ｂは、配列体１１５及び弾性部材１２０を配列方向Ｄに挟む一対のエンドプレート１３１Ｂと、一対のエンドプレート１３１Ｂ同士を連結する拘束ボルト（連結部材）１３８と、を有している。
　図１４～図１６に示されるように、電池モジュール１０１Ｂでは、ミドルプレート１２５Ｂの配置部２７Ｂ及びエンドプレート１３１Ｂの配置部１３３Ｂは、拘束ボルト１３８が挿通される貫通孔として構成されている。また、セルホルダ１４０Ｂの配置部１４９Ｂ，１５７Ｂも、拘束ボルト１３８が挿通される貫通孔として構成されている。配置部１４９Ｂ，１５７Ｂは、円柱状の凹部１５１Ｂを有している。凹部１５１Ｂの径は、配置部１４９Ｂ，１５７Ｂの径よりも、少なくとも突出部１５０Ｂの半径方向の厚さの分だけ大きくなっている。
　拘束ボルト１３８は、例えば鉄等の金属により形成されている。各拘束ボルト１３８は、一方のエンドプレート１３１Ｂの配置部１３３Ｂ、各セルホルダ１４０Ｂの配置部１４９Ｂ，１５７Ｂ、ミドルプレート１２５Ｂの配置部１２７Ｂ、及び他方のエンドプレート１３１Ｂの配置部１３３Ｂに順次挿通され、他方のエンドプレート１３１Ｂの外側でナット１３９により締結されている。この締結により、配列体１１５、弾性部材１２０、及びミドルプレート１２５Ｂに対して拘束荷重が付加されている。
　図１６に示されるように、第３実施形態の電池モジュール１０１Ｂにおいても、第２実施形態の電池モジュール１０１と同様に、非挟持セルホルダ対１６０においては、電池セル１１０が膨脹した分だけセルホルダ１４０間の距離が広がるが、突出部１５０の凹部１５１に対する挿入長さＬ１２が一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２以上となっているため、突出部１５０が凹部１５１に挿入された状態が維持され、配列体１１５の直列性を維持することができる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。
　例えば、上記第２実施形態とは逆に、第１対向面１４４に凹部１５１が設けられ、第２対向面１４５に突出部１５０が設けられてもよい。また、第１対向面１４４及び第２対向面１４５のそれぞれに、突出部１５０及び凹部１５１の両方が設けられてもよい。例えば、各脚部１４８の第１対向面１４４に突出部１５０が設けられると共に各基部１５６の第１対向面１４４に凹部１５１が設けられ、各脚部１４８の第２対向面１４５に凹部１５１が設けられると共に各基部１５６の第２対向面１４５に突出部１５０が設けられてもよい。
　隣り合うセルホルダ１４０の一方が、第１対向面１４４及び第２対向面１４５の両方に突出部１５０を有すると共に、隣り合うセルホルダ１４０の他方が、第１対向面１４４及び第２対向面１４５の両方に凹部１５１を有していてもよい。この場合、隣り合うセルホルダ１４０の形状を互いに異ならせることができることから、誤組付が抑制される。なお、そのようなセルホルダ１４０と上記実施形態のセルホルダ１４０とを適宜組み合わせて用いてもよい。
　突出部１５０は、連結部材の電池セル１１０側を覆っていなくてもよい。例えば、突出部１５０は、配置部１４９，１５７の縁部から突出することなく、第１対向面１４４における他の位置から突出していてもよい。この場合、凹部１５１は、突出部１５０の位置に対応した位置に設けられる。また、突出部１５０は、例えば平板状、棒状等の任意の形状であってもよい。この場合、凹部１５１は、突出部１５０の形状に対応した（突出部１５０が挿入可能な）形状とされる。
　弾性部材１２０は、非挟持セルホルダ対１６０が存在するように配列体１１５の配列方向Ｄの両端及び電池セル１１０間の少なくとも１箇所に配置されていればよく、例えば配列体１１５に対して配列方向Ｄの両側に配置されてもよいし、配列体１１５の配列方向Ｄの一端又は両端と電池セル１１０間とに配置されてもよい。また、上記変形例の電池モジュール１０１Ａでは挟持セルホルダ対１６２が１対設けられていたが、挟持セルホルダ対１６２が複数対設けられていてもよい。これらの場合のように複数箇所に弾性部材１２０を配置した方が、電池セル１１０の膨張を更に許容できる点で好ましい。なお、弾性部材１２０が複数配置されている場合、電池セル１１０の膨脹に対する弾性部材１２０の一電池セル当たりの許容圧縮量Ａ１２は、各弾性部材１２０の許容圧縮量Ａ１１の総和を電池セル１１０の配置数で除した量とすればよい。
　セルホルダ１４０，１４０Ａ，１４０Ｂは、少なくとも電池セル１１０、伝熱プレート１１３、及び連結部材（拘束バンド１３５又は拘束ボルト１３８）との接触位置において絶縁性を有していればよく、その一部が金属製であってもよい。ただし、全体が樹脂製である方が、成形の容易性の観点から好ましく、金属を含む方が、剛性を向上できる点で好ましい。ミドルプレート１２５は、省略されてもよい。
１，１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ…電池モジュール、１１，１１０…電池セル、１７，１１５…配列体、２１，１２０…弾性部材、２５，１２５…ミドルプレート、３１，１３１，１３１Ｂ…エンドプレート、３５…拘束ボルト、４１，４１Ａ，４１Ｂ，１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ…セルホルダ、４４…第１対向面、４５…第２対向面、４９，５７…挿通孔、５０…筒状部（突出部）、５１，１５１…凹部、１３０，１３０Ｂ…拘束部材、１３５…拘束バンド（連結部材）、１３８…拘束ボルト（連結部材）、１５０…突出部、１６０…非挟持セルホルダ対、１６２…挟持セルホルダ対、Ｄ…配列方向。

Claims (9)

  1. 　電気絶縁性を有するセルホルダによって保持されると共に、所定の配列方向に沿って配列された複数の電池セルを含んで構成される配列体と、
    　前記配列体に対して前記配列方向における少なくとも一方側に配置される弾性部材と、
    　前記配列体及び前記弾性部材を前記配列方向から挟む一対のエンドプレートと、
    　前記一対のエンドプレート同士を連結する金属製の拘束ボルトと、を備え、
    　前記セルホルダは、前記拘束ボルトが挿通される挿通孔を有し、
    　隣り合う前記セルホルダの一方は、前記拘束ボルトの少なくとも前記電池セル側を覆うように、他方の前記セルホルダとの対向面における前記挿通孔の縁部から突出する突出部を有し、
    　他方の前記セルホルダの前記挿通孔は、前記拘束ボルト及び前記突出部が挿入される凹部を有し、
    　前記突出部の前記凹部に対する前記配列方向の挿入長さは、前記電池セルの膨張に対する前記弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている、電池モジュール。
  2. 　前記突出部は、前記挿通孔と連通し、前記拘束ボルトが挿通される筒状部である、請求項１記載の電池モジュール。
  3. 　前記セルホルダの少なくとも１つは、前記配列方向の両面に前記突出部を有している、請求項１又は２記載の電池モジュール。
  4. 　電気絶縁性を有するセルホルダによって保持された電池セルを所定の配列方向に沿って複数配列してなる配列体と、前記配列体に対して前記配列方向における少なくとも一方側に配置した弾性部材とを前記配列方向から一対のエンドプレートで挟み、金属製の拘束ボルトによって前記一対のエンドプレート同士を連結する組立工程を備え、
    　前記拘束ボルトが挿通される挿通孔を有する前記セルホルダを用い、
    　隣り合う前記セルホルダの一方には、前記拘束ボルトの少なくとも前記電池セル側を覆うように、他方の前記セルホルダとの対向面における前記挿通孔の縁部から突出する突出部が設けられ、
    　他方の前記セルホルダの前記挿通孔には、前記拘束ボルト及び前記突出部が挿入される凹部が設けられ、
    　前記組立工程では、前記突出部の前記凹部に対する前記配列方向の挿入長さが、前記電池セルの膨張に対する前記弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となるように、前記突出部を前記凹部に挿入する、電池モジュールの製造方法。
  5. 　セルホルダによって保持され、所定の配列方向に沿って配列された複数の電池セルを含んで構成される配列体と、
    　前記電池セル間で弾性部材を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対が存在するように、前記配列体の前記配列方向両端及び前記電池セル間の少なくとも１箇所に配置された前記弾性部材と、
    　前記配列体及び前記弾性部材を前記配列方向に加圧して拘束する拘束部材と、を備え、
    　隣り合う前記セルホルダの一方には、隣り合う前記セルホルダの他方との対向面から前記配列方向に突出する突出部が設けられ、隣り合う前記セルホルダの他方には、前記突出部が配置される凹部が設けられ、
    　前記非挟持セルホルダ対においては、前記突出部の前記凹部に対する前記配列方向の挿入長さが、前記電池セルの膨脹に対する前記弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となっている、電池モジュール。
  6. 　前記電池セル間で前記弾性部材を挟んで隣り合う挟持セルホルダ対が存在し、
    　前記挟持セルホルダ対においては、前記突出部の先端から前記凹部の底面までの前記配列方向の距離が、当該挟持セルホルダ対の間に配置された前記弾性部材の前記許容圧縮量以上となっている、請求項５記載の電池モジュール。
  7. 　前記セルホルダは、電気絶縁性を有し、
    　前記拘束部材は、前記配列体及び前記弾性部材を前記配列方向に挟む一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレート同士を連結する金属製の連結部材と、を有し、
    　前記突出部は、前記連結部材の少なくとも前記電池セル側を覆うように前記配列方向に延びている、請求項５又は６記載の電池モジュール。
  8. 　前記弾性部材の前記許容圧縮量は、前記拘束部材により前記配列体及び前記弾性部材に付加される拘束荷重が前記電池セルの膨脹によって所定の大きさまで増加したときの前記弾性部材の圧縮量である、請求項５～７のいずれか１項記載の電池モジュール。
  9. 　セルホルダによって保持された電池セルを所定の配列方向に沿って複数配列してなる配列体と、前記電池セル間で弾性部材を挟むことなく隣り合う非挟持セルホルダ対が存在するように前記配列体の前記配列方向両端及び前記電池セル間の少なくとも１箇所に配置した弾性部材とを、拘束部材によって前記配列方向に加圧して拘束する組立工程を備え、
    　隣り合う前記セルホルダの一方には、隣り合う前記セルホルダの他方との対向面から前記配列方向に突出する突出部が設けられ、隣り合う前記セルホルダの他方には、前記突出部が挿入される凹部が設けられ、
    　前記組立工程では、前記非挟持セルホルダ対においては、前記突出部の前記凹部に対する前記配列方向の挿入長さが、前記電池セルの膨脹に対する前記弾性部材の一電池セル当たりの許容圧縮量以上となるように、前記突出部を前記凹部に挿入する、電池モジュールの製造方法。
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