WO2017209138A1 - 組電池 - Google Patents

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WO2017209138A1
WO2017209138A1 PCT/JP2017/020133 JP2017020133W WO2017209138A1 WO 2017209138 A1 WO2017209138 A1 WO 2017209138A1 JP 2017020133 W JP2017020133 W JP 2017020133W WO 2017209138 A1 WO2017209138 A1 WO 2017209138A1
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WO
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battery
assembled battery
battery cells
opening
insulating
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PCT/JP2017/020133
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貴志 榎本
川村　公一
敏徳 内田
光弘 星野
正志 首藤
怜 和田
Original Assignee
株式会社東芝
東芝インフラシステムズ株式会社
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
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    • 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

  • Embodiments of the present invention relate to an assembled battery.
  • an assembled battery including a metal can type battery cell in which an electrode part is provided on an upper wall part and a holder that supports the battery cell is known.
  • the assembled battery of the embodiment includes, for example, a plurality of battery cells, pipes, bars, and insulating plates.
  • the plurality of battery cells are arranged in the first direction, and each is provided with an opening.
  • the pipe is hollow and inserted into each of the openings along the first direction.
  • the rod is inserted into the hollow part of the pipe.
  • An insulating plate is provided in the facing part of several battery cells.
  • FIG. 1 is an exemplary perspective view of a battery cell of an assembled battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary exploded perspective view of the assembled battery according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary exploded perspective view of Modification 1 of the assembled battery according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an exemplary exploded perspective view of the assembled battery according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is an exemplary perspective view of a spacer of the battery pack according to the second embodiment.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 7 is an exemplary exploded perspective view of Modification 1 of the assembled battery according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is an exemplary exploded perspective view of the assembled battery according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is an exemplary perspective view of a battery cell of an assembled battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary exploded perspective view of the assembled battery according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary exploded perspective
  • FIG. 9 is an exemplary exploded perspective view of the assembled battery according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an exemplary cross-sectional view of a part of the assembled battery according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is an exemplary exploded perspective view of Modification 1 of the assembled battery according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is an exemplary cross-sectional view of a part of Modification 1 of the assembled battery according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is an exemplary perspective view of the assembled battery according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is an exemplary perspective view of an insulating plate of the battery pack according to the fifth embodiment.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 16 is an exemplary exploded perspective view of the assembled battery according to the sixth embodiment.
  • FIG. 17 is an exemplary perspective view of the support member of the battery pack according to the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is an exemplary perspective view of the assembled battery according to the sixth embodiment.
  • FIG. 19 is an exemplary plan view of a spacer of the battery pack according to the sixth embodiment.
  • FIG. 20 is an exemplary cross-sectional view of the spacer of the battery pack according to the sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of the battery cell 2 of the assembled battery 1.
  • the battery cell 2 includes a housing 20 and a pair of electrode portions 25.
  • One of the electrode portions 25 is a positive electrode portion 25A, and the other is a negative electrode portion 25B.
  • directions are defined for convenience as shown in each drawing.
  • the X direction is along the thickness direction (height direction) of the battery cell 2
  • the Y direction is along the longitudinal direction of the battery cell 2
  • the Z direction is along the short side direction (width direction) of the battery cell 2.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other.
  • the X direction is an example of a first direction.
  • the battery cell 2 is composed of, for example, a lithium ion secondary battery.
  • the battery cell 2 may be another secondary battery such as a nickel metal hydride battery or nickel cadmium battery.
  • a lithium ion secondary battery is a kind of non-aqueous electrolyte secondary battery, and lithium ions in the electrolyte are responsible for electrical conduction.
  • the positive electrode material include lithium manganese composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium nickel cobalt composite oxide, lithium manganese cobalt composite oxide, spinel type lithium manganese nickel composite oxide, and olivine.
  • a lithium phosphorus oxide having a structure is used, and as the negative electrode material, for example, an oxide material such as lithium titanate (LTO), an oxide material such as niobium composite oxide, or the like is used.
  • an oxide material such as lithium titanate (LTO), an oxide material such as niobium composite oxide, or the like is used.
  • electrolyte for example, electrolyte solution
  • lithium salt such as fluorine-type complex salt (for example, LiBF4, LiPF6), etc. were mix
  • An organic solvent or the like may be used alone or in combination.
  • the battery cell 2 is also referred to as a single battery or the like.
  • the casing 20 of the battery cell 2 is configured in a flat rectangular parallelepiped shape that is thin in the X direction.
  • the housing 20 has a plurality of wall portions 20a to 20f. Each of the wall portion 20e and the wall portion 20f extends along a direction (YZ plane) orthogonal to the X direction, and is provided in parallel to each other with an interval in the X direction.
  • One of the walls 20e and 20f may be referred to as a bottom wall or a lower wall, and the other may be referred to as a top wall or an upper wall.
  • the housing 20 is made of, for example, a relatively thin SUS.
  • the wall portions 20a to 20d are located at the peripheral edge portion of the wall portion 20e and extend between the wall portion 20e and the wall portion 20f.
  • Each of the wall portion 20a and the wall portion 20c extends along a direction (XY plane) orthogonal to the Z direction, and is provided in parallel to each other with an interval in the Z direction.
  • the wall portions 20 a and 20 c are referred to as a side wall portion, a peripheral wall portion, and the like, and constitute two long side portions among the four side portions of the housing 20.
  • one of the wall portions 20a and 20c is provided with a gas vent valve portion 20g.
  • the valve portion 20g is opened when the pressure in the housing 20 becomes higher than the threshold value, and reduces the pressure in the housing 20.
  • the valve portion 20g is provided, for example, at a substantially central portion in the Y direction of the wall portion 20c.
  • Wall part 20a, 20c is an example of a 2nd wall part.
  • both the wall portion 20b and the wall portion 20d extend along a direction (XZ plane) orthogonal to the Y direction, and are provided at intervals in the Y direction.
  • the wall portions 20 b and 20 d are referred to as a side wall portion, a peripheral wall portion, and the like, and constitute two short side portions of the four side portions of the housing 20.
  • One of the wall portions 20b and 20d is provided with a positive electrode portion 25A, and the other is provided with a negative electrode portion 25B.
  • Wall part 20b, 20d is an example of a 1st wall part.
  • each mounting piece 20f1 protruding from the wall portion 20f is provided at the four corners of the housing 20.
  • Each mounting piece 20f1 is provided with an opening 20r as a mounting hole.
  • the opening 20r penetrates the attachment piece 20f1 in the X direction.
  • the opening 20r is also referred to as a through hole or a through hole.
  • the attachment pieces 20f1 are not limited to this example, and may be provided, for example, at only two locations located in one of the four corners of the housing 20 in the Y direction, or may be diagonal lines of the four corners of the housing 20. You may provide only in two places located on the top.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the assembled battery 1.
  • the assembled battery 1 includes, for example, a plurality of battery cells 2, an insulating plate 30, a pipe 40, a bolt 50, a flange nut 60, and a spacer 70.
  • the bolt 50 is an example of a rod.
  • the assembled battery 1 includes a conductive member (bus bar) for electrically connecting a plurality of battery cells 2, a monitoring board for monitoring the voltage and temperature of the battery cells 2, and a control board for battery control. Etc. may be included.
  • the assembled battery 1 is also referred to as a battery module, a battery unit, or the like.
  • the plurality of battery cells 2 are arranged in the X direction with the outer surface 20i of each wall 20e facing the same direction (upward). Further, the plurality of battery cells 2 are arranged so that the positive electrode portions 25A and the negative electrode portions 25B are alternately arranged in the direction along the X direction, for example.
  • the plurality of battery cells 2 are integrated in a state of being aligned in a row in the X direction by a bolt 50 inserted into each opening 20r and a flange nut 60.
  • the outer surfaces 20i of the walls 20e and 20f are examples of facing portions.
  • the insulating plate 30 is configured in a rectangular shape extending along a direction (YZ plane) orthogonal to the X direction.
  • the size of the insulating plate 30 is substantially the same as the size of the wall portions 20e and 20f.
  • openings 30r as mounting holes are provided at positions corresponding to the openings 20r. The opening 30r penetrates the insulating plate 30 in the X direction.
  • the insulating plate 30 includes, for example, a first plate 30A and a second plate 30B.
  • Each of the first plates 30A is positioned between two battery cells 2 adjacent in the X direction.
  • the second plates 30B are positioned at one end and the other end in the X direction so as to sandwich the plurality of battery cells 2, respectively.
  • the plurality of insulating plates 30 and the plurality of battery cells 2 are alternately stacked in the X direction.
  • the first plate 30A is also called an intermediate plate or the like, and the second plate 30B is also called an end plate or the like.
  • the pipe 40 is configured in a hollow shape extending along the X direction.
  • the four pipes 40 are respectively inserted into the openings 20r arranged in the X direction of the plurality of battery cells 2.
  • the pipe 40 is interposed between the inner peripheral surface 20r1 of the opening 20r and the shaft portion of the bolt 50 in the opening 20r of each battery cell 2.
  • the pipe 40 is made of, for example, an insulating material such as a synthetic resin material or rubber.
  • the spacer 70 is provided at a position corresponding to the mounting piece 20f1 of the battery cell 2.
  • the spacer 70 is disposed between two mounting pieces 20f1 adjacent in the X direction, specifically, between the mounting piece 20f1 and the insulating plate 30.
  • Each spacer 70 is provided with an opening 70a into which the pipe 40 is inserted.
  • the opening 70a penetrates the spacer 70 in the X direction.
  • the spacer 70 is made of, for example, an insulating material such as a synthetic resin material or rubber.
  • the bolt 50 is inserted into the pipe 40, that is, into the hollow portion 40a.
  • the bolt 50 and the flange nut 60 are provided corresponding to each of the four pipes 40 (openings 20r).
  • the assembled battery 1 is integrated in the X direction by tightly sandwiching the second plate 30B, the spacer 70, the battery cell 2, and the first plate 30A between the head of the bolt 50 and the flange nut 60. (Joined).
  • the bolt 50 and the flange nut 60 are examples of a coupling member.
  • the height h1 along the X direction of the spacer 70 is the thickness (height) h2 along the X direction of the battery cell 2, specifically, between the mounting piece 20f1 and the insulating plate 30. It is set to be smaller than the space. Further, the length of the pipe 40 in the X direction is set to be smaller than the total thickness of the battery cell 2 and the insulating plate 30 in the X direction. Therefore, according to this embodiment, when fixing the some battery cell 2 with the volt
  • casing 20 is comprised by SUS (stainless steel) with comparatively thin thickness, compared with the metal can-type battery cell 2, the housing
  • the assembled battery 1 is inserted into each of the plurality of battery cells 2 arranged in the X direction and provided with the opening 20r, and the opening 20r along the X direction.
  • the pipe 40 and the bolt 50 can suppress the displacement of at least the plurality of battery cells 2 along the YZ plane.
  • the plurality of battery cells 2 can be integrated (coupled) in the X direction.
  • the pipe 40 has an insulating property. According to such a configuration, for example, even when a rod such as the bolt 50 is made of a metal material, it is possible to suppress a plurality of battery cells 2 from being electrically connected to each other via the bolt 50.
  • the battery cell 2 includes wall portions 20b and 20d provided with the electrode portion 25 and a wall portion 20c provided with a gas vent valve portion 20g.
  • the valve portion 20g is provided on the wall portion 20c different from the wall portions 20b and 20d provided with the electrode portion 25, for example, by the gas discharged from the valve portion 20g.
  • the influence on the electrode part 25, the bus bar 28 (refer FIG. 8) etc. which arise can be suppressed.
  • the plurality of battery cells 2 are provided with a plurality of openings 20r spaced from each other in the Y direction or the Z direction.
  • the rotation operation along the YZ plane of the plurality of battery cells 2 can be suppressed by the plurality of openings 20r and, by extension, the pipe 40 and the bolt 50 inserted into each of the openings 20r. . Therefore, for example, the mutual displacement of the plurality of battery cells 2 along the YZ plane is more easily suppressed.
  • the point that the pipe 40A and the bolt 50A are integrated is different from the first embodiment.
  • a pipe 40A as a covering portion is integrated with the bolt 50A by molding, insulating coating, or the like.
  • both end portions of the bolt 50A in the X direction are exposed from the pipe 40A, and a male screw portion that meshes with the female screw portion of the flange nut 60 is provided in the exposed portion.
  • the pipe 40A and the bolt 50A are integrated, for example, the number of parts of the assembled battery 1A can be reduced, and the effort required for manufacturing (assembling work) of the assembled battery 1A. And costs are likely to be reduced.
  • the assembled battery 1B of the embodiment shown in FIGS. 4 to 6 has the same configuration as the assembled battery 1 of the first embodiment. Therefore, according to this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the first embodiment can be obtained.
  • the point that a limiting member 100 configured by a plurality of spacers 71 arranged in the X direction is provided is different from the first embodiment.
  • the spacer 71 is an example of a divided body and can also be called a color or the like.
  • the spacer 71 has, for example, a base portion 71a and a protruding portion 71b.
  • the base portion 71a is configured in a prismatic shape extending along the X direction.
  • the base portion 71a is disposed between the attachment pieces 20f1 of the two battery cells 2 adjacent in the X direction, specifically, between the attachment piece 20f1 and the insulating plate 30.
  • a recess 71c that is recessed upward (on the upper surface 71a1 side) is provided on the lower surface 71a2 of the base portion 71a.
  • the recess 71c has a substantially conical shape corresponding to the protrusion 71b (see FIG. 5), with the opening gradually narrowing toward the top.
  • the protruding portion 71b is provided on the upper surface 71a1 of the base portion 71a and protrudes upward, that is, one side in the X direction. As shown in FIG. 4, the protruding portion 71b passes through at least one of the opening 30r of the insulating plate 30 located above and the opening 20r of the mounting piece 20f1, and is a recess 71c of another spacer 71 adjacent to the upper side. It is press-fitted inside.
  • the plurality of spacers 71 are mechanically connected (fitted) sequentially in the X direction, and the plurality of battery cells 2 are integrated (coupled) in the X direction.
  • one (lower side) of the two second plates 30B is provided with a protruding portion 30a similar to the protruding portion 71b, and the other (upper side) is a recessed portion (similar to the recessed portion 71c ( It is integrated in the X direction by a cap 61 provided with an unillustrated).
  • the projecting portion 71b has a substantially conical shape corresponding to the concave portion 71c and gradually decreases in diameter toward the upper side.
  • the insertability of the protrusion 71b into the recess 71c is enhanced by such a configuration (shape).
  • the conical surface (side surface) of the protrusion 71b is set slightly larger than the conical surface of the recess 71c.
  • the height h1 (see FIG. 4) along the X direction of the base portion 71a is the thickness (height) h2 along the X direction of the battery cell 2, more specifically, between the mounting piece 20f1 and the insulating plate 30. It is set to be smaller than the space between them.
  • the assembled battery 1B is inserted into each of the openings 20r along the X direction, and the plurality of battery cells 2 are brought into contact with the inner peripheral surface 20r1 of the openings 20r.
  • a limiting member 100 that restricts movement along the YZ plane is provided, and the limiting member 100 includes a plurality of spacers 71 divided in the X direction.
  • the plurality of spacers 71 of the limiting member 100 can suppress the displacement of at least the plurality of battery cells 2 along the YZ plane.
  • the plurality of battery cells 2 can be integrated (coupled) in the X direction by the protrusion 30a and the cap 61 provided at the end of the limiting member 100.
  • the plurality of spacers 71 protrude from the base portion 71a interposed between the openings 20r of the plurality of battery cells 2 and one (upward) in the X direction from the base portion 71a.
  • a protrusion 71b inserted into the opening 20r located on one side, and the base 71a can be connected to a protrusion 71b of another spacer 71 adjacent to the other (downward) in the X direction.
  • a recess 71c is provided. According to such a configuration, for example, the plurality of spacers 71 can be more easily integrated in the X direction by fitting the protrusions 71b and the recesses 71c.
  • the assembled battery 1C of the modification shown in FIG. 7 has the same configuration as the assembled battery 1B of the second embodiment. Therefore, also by this modification, the same result (effect) based on the same configuration as that of the second embodiment can be obtained.
  • the male screw portion 72b1 is provided in the protruding portion 72b of the spacer 72, and the female screw portion 72c1 is provided in the concave portion 72c.
  • the spacer 72 is an example of a divided body and can also be referred to as a spacer screw.
  • the limiting member 100 is constituted by a plurality of spacers 72 arranged in the X direction.
  • the spacer 72 has, for example, a base portion 72a and a protruding portion 72b.
  • the protruding portion 72b is provided on the lower surface of the base portion 72a and protrudes downward.
  • the recessed part 72c is provided in the upper surface of the base part 72a, and is dented below.
  • the spacer 72 is made of an insulating material such as a synthetic resin material, for example.
  • the external thread 72b1 of the protrusion 72b passes through at least one of the opening 20r of the mounting piece 20f1 positioned below and the opening 30r of the insulating plate 30 and is inserted into the recess 72c of another spacer 72 adjacent to the lower part. And meshed with the female screw portion 72c1. Accordingly, the plurality of spacers 72 are sequentially coupled along the X direction, and the plurality of battery cells 2 are integrated (coupled) in the X direction.
  • one (upper side) of the two second plates 30B is integrated in the X direction by a bolt 62 provided with a male screw portion that meshes with the female screw portion 72c1 of the spacer 72.
  • the other (lower side) is integrated in the X direction by a nut 63 provided with a female screw portion that meshes with the male screw portion 72b1 of the spacer 72.
  • the plurality of spacers 72 are integrated in the X direction by meshing with the female screw portion 72c1 provided in the concave portion 72c and the male screw portion 72b1 provided in the protruding portion 72b. It has become. According to such a configuration, the plurality of battery cells 2 can be integrated more easily, more smoothly, or more firmly by the female screw portion 72c1 and the male screw portion 72b1 of the spacer 72. Moreover, since the spacer 72 has insulation, it can suppress that several battery cells 2 mutually conduct
  • the assembled battery 1D of the embodiment shown in FIG. 8 has the same configuration as the assembled battery 1C of Modification 1 of the second embodiment. Therefore, also in this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the first modification of the second embodiment can be obtained.
  • the point that the valve part 20g for venting is provided on the wall part 20e is different from Modification 1 of the second embodiment.
  • the wall portion 20e is an example of a second wall portion.
  • the valve part 20g is located, for example, in a substantially central part of the wall part 20e.
  • the insulating plate 30 includes the second plate 30B positioned on the upper side and the lower side, the third plate 30B, the battery cell 2, and the third interposed between the battery cells 2. It has a plate 30C.
  • the third plate 30C is provided with a gas escape hole 30s.
  • the escape hole 30s can also be referred to as a discharge passage or the like.
  • the escape hole 30s includes, for example, a first hole 30s1 and a second hole 30s2.
  • the first hole 20s1 is formed in a long hole (round hole) shape, and is provided at a position overlapping the valve portion 20g in the X direction.
  • the second hole 30s2 is configured in a slit shape, and extends between the first hole 30s1 and one end of the first plate 30A or the third plate 30C in the Z direction.
  • the valve portion 20g is provided on the wall portion 20e different from the wall portions 20b and 20d provided with the electrode portion 25, and the insulating plate 30 has a gas escape hole 30s. Is provided. According to such a configuration, for example, when gas is released from the valve portion 20g, the gas can be discharged to a position away from the electrode portion 25 and the bus bar 28 via the escape hole 30s.
  • the assembled battery 1E of the embodiment shown in FIGS. 9 and 10 has the same configuration as that of the assembled battery 1C of Modification 1 of the second embodiment. Therefore, also in this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the first modification of the second embodiment can be obtained.
  • the insulating ring 80 is attached to the opening 20r (attachment piece 20f1) of the battery cell 2, which is a modification of the second embodiment. 1 and different.
  • the insulating ring 80 is an example of an insulating member.
  • the insulating ring 80 has, for example, an insertion portion 80a and a flange portion 80b.
  • the insertion portion 80a is configured in a ring shape along the inner peripheral surface 20r1 of the opening 20r, and is inserted into the opening 20r.
  • the insertion portion 80a is located between the inner peripheral surface 20r1 and the protruding portion 72b (male screw portion 72b1).
  • the insertion portion 80a can also be referred to as a protruding portion, an interposition portion, a protection portion, a contact suppression portion, or the like.
  • the insertion part 80a is an example of a first insertion part.
  • the flange portion 80b projects from the one end (upper side) in the X direction of the insertion portion 80a to the YZ plane along the attachment piece 20f1.
  • the flange portion 80b is interposed between the lower surface of the base portion 72a and the mounting piece 20f1.
  • the assembled battery 1E includes the insulating ring 80 having the insertion portion 80a that is inserted into the opening 20r and positioned between the protrusion 72b and the inner peripheral surface 20r1. I have. According to such a configuration, for example, even when at least a part of the spacer 72 such as the projecting portion 72b (male screw portion 72b1) is made of a metal material, the plurality of battery cells 2 have the spacer 72 therebetween. It is possible to suppress electrical conduction through each other.
  • the point that the insulating clip 81 is attached to the opening 20r (attachment piece 20f1) of the battery cell 2 is different from the fourth embodiment. ing.
  • the insulating clip 81 is an example of an insulating member.
  • the insulating clip 81 has, for example, an insertion portion 81a and a clip portion 81b.
  • the clip part 81b is configured in a substantially U-shape that is open to one side in the Y direction as viewed in FIG. 12 (Z direction).
  • the attachment piece 20f1 and the insulating plate 30 are sandwiched between the clip portions 81b.
  • the U-shaped portion of the clip portion 81b is provided with openings 81c and 81d into which the protruding portion 72b of the spacer 72 is inserted.
  • the two openings 81c and 81d are arranged in the X direction. Further, the opening width (diameter) of the opening 81c located on one side (upper) in the X direction is smaller than the opening width (diameter) of the opening 81d located on the other side (lower) in the X direction.
  • the insertion portion 81a protrudes from the inner edge of the opening 81c toward the opening 81d.
  • the insertion portion 81a is configured in a ring shape along the inner peripheral surface 20r1 of the opening 20r, and is inserted into the opening 20r.
  • the insertion portion 81a is located between the inner peripheral surface 20r1 and the protrusion 72b (male screw portion 72b1) of the spacer 72.
  • the insertion portion 81a can also be referred to as a protruding portion, an interposition portion, a protection portion, a contact suppression portion, or the like.
  • the insertion part 81a is an example of a first insertion part.
  • the insulating clip 81 provides substantially the same effect as the insulating ring 80 of the fourth embodiment.
  • the assembled battery 1G of the embodiment shown in FIGS. 13 to 15 has the same configuration as the assembled battery 1E of the fourth embodiment. Therefore, also in this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the fourth embodiment can be obtained.
  • the point that the protruding portion 30e is provided on the insulating plate 30 is different from the fourth embodiment.
  • the protrusion 30e is an example of a second insertion part.
  • the insulating plate 30 includes, for example, a plate portion 30d and a protruding portion 30e.
  • the plate part 30d is configured in a rectangular shape extending along a direction (YZ plane) orthogonal to the X direction.
  • the plate portion 30d is located on the facing portion between the plurality of battery cells 2, that is, on the outer surface 20i of the wall portions 20e and 20f.
  • the plate portion 30d is also referred to as a base portion.
  • the opening part 30r as a mounting hole is provided in the four corners of the plate part 30d.
  • the protruding portion 30e protrudes upward from the inner edge of the opening 30r, that is, one side in the X direction.
  • the protrusion 30e is configured in a ring shape along the inner peripheral surface 20r1 of the opening 20r (see FIG. 10), and is inserted into the opening 20r.
  • the protrusion 30e is positioned between the inner peripheral surface 20r1 and the protrusion 72b (male screw part 72b1) of the spacer 72.
  • the protruding portion 30e can also be referred to as an insertion portion, an interposition portion, a protection portion, a contact suppression portion, or the like.
  • one of the two second plates 30B (upper side) is not provided with the protruding portion 30e. According to this embodiment, substantially the same effect as that of the insulating ring 80 of the fourth embodiment can be obtained by the protrusion 30e provided on the insulating plate 30.
  • the support member 90 is provided, which is different from the fourth embodiment.
  • the support member 90 is configured in a substantially U shape opened to one side in the Y direction when viewed in the Z direction.
  • the support member 90 includes two support portions 90a and 90b positioned at both ends in the X direction, and a connection portion 90c extending between the two support portions 90a and 90b.
  • One of the support portions 90a and 90b supports one end portion of the plurality of battery cells 2 in the X direction, and the other supports the other end portion of the plurality of battery cells 2 in the X direction.
  • the support member 90 sandwiches the plurality of battery cells 2 between the two support portions 90a and 90b.
  • the support member 90 can be made of, for example, spring steel, stainless steel, or the like.
  • the support member 90 can be supported (integrated) in a state in which the plurality of battery cells 2 and the insulating plate 30 are pressed in a direction approaching each other by a force accompanying elastic deformation of the two support portions 90a and 90b. Therefore, according to the present embodiment, for example, components such as the plurality of battery cells 2 are more firmly integrated, and as a result, the compressed state of the battery cells 2 in the X direction can be obtained more reliably.
  • Each of the two support portions 90a and 90b is provided with a recess 90d (see FIG. 17) into which the head of the bolt 62 or the nut 63 is fitted.
  • the spacer 72 has, for example, a first part 72A and a second part 72B.
  • the first part 72A is provided with a base part 72a and a protruding part 72b.
  • the first component 72A is, for example, a metal spacer screw, a joint screw, or the like.
  • the second component 72B covers the side surface 72a3 and the upper surface 72a1 of the base portion 72a.
  • the second component 72B is a covering made of an insulating material such as a synthetic resin material or rubber, for example.
  • the second component 72B is provided with a ring-shaped protrusion 72f. The protrusion 72f is inserted into the opening 20r (see FIG.
  • the protruding portion 72f can also be referred to as an insertion portion, an interposition portion, a protection portion, a contact suppression portion, or the like.
  • the protrusion 72f is an example of a third insertion part. According to the present embodiment, substantially the same effect as that of the insulating ring 80 of the fourth embodiment can be obtained by the protrusion 72f provided on the second component 72B.

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Abstract

実施形態の組電池は、例えば、複数の電池セルと、パイプと、棒と、絶縁板と、を備える。複数の電池セルは、第一の方向に並び、それぞれに開口部が設けられる。パイプは、第一の方向に沿って開口部のそれぞれに挿入される中空状である。棒は、パイプの中空部に挿入される。絶縁板は、複数の電池セル同士の対面部に設けられる。

Description

組電池
　本発明の実施形態は、組電池に関する。
　従来、上壁部に電極部が設けられた金属缶タイプの電池セルと、電池セルを支持したホルダと、を備えた組電池、が知られている。
再表２０１３－０７３０４６号公報
　この種の組電池では、例えば、より不都合の少ない新規な構成が得られれば、好ましい。
　上記の課題を解決するために、実施形態の組電池は、例えば、複数の電池セルと、パイプと、棒と、絶縁板と、を備える。複数の電池セルは、第一の方向に並び、それぞれに開口部が設けられる。パイプは、第一の方向に沿って開口部のそれぞれに挿入される中空状である。棒は、パイプの中空部に挿入される。絶縁板は、複数の電池セル同士の対面部に設けられる。
図１は、第１の実施形態に係る組電池の電池セルの例示的な斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係る組電池の例示的な分解斜視図である。 図３は、第１の実施形態に係る組電池の変形例１の例示的な分解斜視図である。 図４は、第２の実施形態に係る組電池の例示的な分解斜視図である。 図５は、第２の実施形態に係る組電池のスペーサの例示的な斜視図である。 図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。 図７は、第２の実施形態に係る組電池の変形例１の例示的な分解斜視図である。 図８は、第３の実施形態に係る組電池の例示的な分解斜視図である。 図９は、第４の実施形態に係る組電池の例示的な分解斜視図である。 図１０は、第４の実施形態に係る組電池の一部の例示的な断面図である。 図１１は、第４の実施形態に係る組電池の変形例１の例示的な分解斜視図である。 図１２は、第４の実施形態に係る組電池の変形例１の一部の例示的な断面図である。 図１３は、第５の実施形態に係る組電池の例示的な斜視図である。 図１４は、第５の実施形態に係る組電池の絶縁板の例示的な斜視図である。 図１５は、図１４の一部の拡大図である。 図１６は、第６の実施形態に係る組電池の例示的な分解斜視図である。 図１７は、第６の実施形態に係る組電池の支持部材の例示的な斜視図である。 図１８は、第６の実施形態に係る組電池の例示的な斜視図である。 図１９は、第６の実施形態に係る組電池のスペーサの例示的な平面図である。 図２０は、第６の実施形態に係る組電池のスペーサの例示的な断面図である。
　以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つが得られうる。
　以下、実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下に開示される複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、本明細書では、序数は、部品や部材を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。
（第１の実施形態）
　図１は、組電池１の電池セル２の斜視図である。電池セル２は、筐体２０と、一対の電極部２５と、を有する。電極部２５のうち一方は正極部２５Ａであり、他方は負極部２５Ｂである。なお、以下の説明では、各図面に示されるように、便宜上、方向が定義されている。Ｘ方向は、電池セル２の厚さ方向（高さ方向）に沿い、Ｙ方向は、電池セル２の長手方向に沿い、Ｚ方向は、電池セル２の短手方向（幅方向）に沿う。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交している。Ｘ方向は、第一の方向の一例である。
　電池セル２は、例えば、リチウムイオン二次電池等で構成されている。なお、電池セル２は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電他等、他の二次電池であってもよい。リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種であり、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う。正極材料としては、例えば、リチウムマンガン複合酸化物や、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物等が用いられ、負極材料としては、例えば、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）等の酸化物系材料や、ニオブ複合酸化物等の酸化物材料等が用いられる。また、電解質（例えば、電解液）としては、フッ素系錯塩（例えばＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が配合された、例えば、炭酸エチレンや、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジメチル等の有機溶媒等が単独であるいは複数混合されて用いられる。電池セル２は、単電池等とも称される。
　図１に示されるように、電池セル２の筐体２０は、Ｘ方向に薄い偏平な直方体状に構成されている。筐体２０は、複数の壁部２０ａ～２０ｆを有する。壁部２０ｅおよび壁部２０ｆは、いずれも、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部２０ｅ，２０ｆのうち一方は、底壁部や下壁部等と称され、他方は、天壁部や上壁部等と称されうる。筐体２０は、例えば比較的厚さの薄いＳＵＳにより形成されている。
　また、壁部２０ａ～２０ｄは、壁部２０ｅの周縁部に位置され、当該壁部２０ｅと壁部２０ｆとの間に亘っている。壁部２０ａおよび壁部２０ｃは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部２０ａ，２０ｃは、側壁部や周壁部等と称され、筐体２０の四つの辺部のうち二つの長辺部を構成している。また、壁部２０ａ，２０ｃのうち一方には、ガス抜き用の弁部２０ｇが設けられている。弁部２０ｇは、筐体２０内の圧力が閾値よりも高くなった場合に開放され、当該筐体２０内の圧力を低下させる。弁部２０ｇは、例えば、壁部２０ｃのＹ方向の略中央部に設けられている。壁部２０ａ，２０ｃは、第二の壁部の一例である。
　また、壁部２０ｂおよび壁部２０ｄは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（ＸＺ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に互いに間隔をあけて設けられている。壁部２０ｂ，２０ｄは、側壁部や周壁部等と称され、筐体２０の四つの辺部のうち二つの短辺部を構成している。また、壁部２０ｂ，２０ｄのうち一方には、正極部２５Ａが設けられ、他方には、負極部２５Ｂが設けられている。壁部２０ｂ，２０ｄは、第一の壁部の一例である。
　また、筐体２０の四隅には、壁部２０ｆから突出した四つの取付片２０ｆ１が設けられている。取付片２０ｆ１には、それぞれ、取付穴としての開口部２０ｒが設けられている。開口部２０ｒは、取付片２０ｆ１をＸ方向に貫通している。開口部２０ｒは、貫通孔や、透孔等とも称される。なお、取付片２０ｆ１は、この例には限定されず、例えば、筐体２０の四隅のうちＹ方向の一方に位置する二箇所のみに設けられてもよいし、筐体２０の四隅のうち対角線上に位置する二箇所のみに設けられてもよい。
　図２は、組電池１の分解斜視図である。図２に示されるように、組電池１は、例えば、複数の電池セル２と、絶縁板３０と、パイプ４０と、ボルト５０と、フランジナット６０と、スペーサ７０と、を備えている。ボルト５０は、棒の一例である。なお、組電池１に含まれる電池セル２等の各部品の数や配置等は、本実施形態で開示されるものには限定されない。また、組電池１には、複数の電池セル２を電気的に接続するための導電部材（バスバー）や、電池セル２の電圧や温度を監視するための監視基板、電池制御のための制御基板等が含まれうる。組電池１は、電池モジュールや、電池ユニット等とも称される。
　図２に示されるように、複数の電池セル２は、それぞれの壁部２０ｅの外面２０ｉが同じ方向（上方）を向いた姿勢で、Ｘ方向に並べられている。また、複数の電池セル２は、例えば、Ｘ方向に沿う方向において、正極部２５Ａと負極部２５Ｂとが交互に配置されるように並べられている。複数の電池セル２は、それぞれの開口部２０ｒに挿入されるボルト５０、およびフランジナット６０によってＸ方向に一列に並んだ状態で一体化される。壁部２０ｅ，２０ｆの外面２０ｉは、対面部の一例である。
　絶縁板３０は、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びた長方形状に構成されている。絶縁板３０の大きさは、壁部２０ｅ，２０ｆの大きさと略同じである。絶縁板３０の四隅には、開口部２０ｒと対応する位置に取付穴としての開口部３０ｒが設けられている。開口部３０ｒは、絶縁板３０をＸ方向に貫通している。
　また、絶縁板３０は、例えば、第一のプレート３０Ａと、第二のプレート３０Ｂと、を含む。第一のプレート３０Ａは、それぞれ、Ｘ方向に隣接した二つの電池セル２の間に位置される。第二のプレート３０Ｂは、それぞれ、複数の電池セル２を挟むようにＸ方向の一端部および他端部に位置される。複数の絶縁板３０と複数の電池セル２とは、Ｘ方向に交互に積み重ねられている。第一のプレート３０Ａは、中間プレート等とも称され、第二のプレート３０Ｂは、エンドプレート等とも称される。
　パイプ４０は、Ｘ方向に沿って延びた中空状に構成されている。四つのパイプ４０は、それぞれ、複数の電池セル２のＸ方向に並んだ開口部２０ｒ内に挿入される。パイプ４０は、各電池セル２の開口部２０ｒ内で、当該開口部２０ｒの内周面２０ｒ１とボルト５０の軸部との間に介在する。パイプ４０は、例えば、合成樹脂材料やゴム等の絶縁材料によって構成されている。
　スペーサ７０は、電池セル２の取付片２０ｆ１と対応する位置に設けられている。スペーサ７０は、Ｘ方向に隣接した二つの取付片２０ｆ１の間、詳細には取付片２０ｆ１と絶縁板３０との間に配置されている。スペーサ７０には、それぞれ、パイプ４０が挿入される開口部７０ａが設けられている。開口部７０ａは、スペーサ７０をＸ方向に貫通している。スペーサ７０は、例えば、合成樹脂材料やゴム等の絶縁材料によって構成されている。
　ボルト５０は、パイプ４０の筒内、すなわち中空部４０ａに挿入される。ボルト５０およびフランジナット６０は、四つのパイプ４０（開口部２０ｒ）のそれぞれに対応して設けられている。組電池１は、ボルト５０の頭部とフランジナット６０との間に、第二のプレート３０Ｂ、スペーサ７０、電池セル２、および第一のプレート３０Ａがきつく挟まれることによって、Ｘ方向に一体化（結合）される。ボルト５０およびフランジナット６０は、結合部材の一例である。
　また、本実施形態では、スペーサ７０のＸ方向に沿った高さｈ１は、電池セル２のＸ方向に沿った厚さ（高さ）ｈ２、詳細には取付片２０ｆ１と絶縁板３０との間のスペースよりも小さくなるよう設定されている。さらに、パイプ４０のＸ方向の長さは、電池セル２および絶縁板３０のＸ方向の厚さの合計よりも小さくなるよう設定されている。よって、本実施形態によれば、例えば、複数の電池セル２をボルト５０およびフランジナット６０によって固定する際に、各電池セル２の筐体２０をＸ方向に圧縮することができる。これにより、例えば、筐体２０の内部に設けられた電極体（不図示）が初期状態よりもＸ方向に膨らむのが抑制されやすくなり、ひいては電極体の膨らみによって生じる電池セル２の性能の低下等が抑制されうる。また、本実施形態では、筐体２０が比較的厚さの薄いＳＵＳ（ステンレス鋼）によって構成されているため、例えば、金属缶タイプの電池セル２と比べて筐体２０が弾性変形しやすくなり、ひいては電池セル２のＸ方向への圧縮状態が比較的容易に得られうる。
　以上のように、本実施形態では、例えば、組電池１は、Ｘ方向に並びそれぞれに開口部２０ｒが設けられた複数の電池セル２と、Ｘ方向に沿って開口部２０ｒのそれぞれに挿入される中空状のパイプ４０と、パイプ４０の中空部４０ａに挿入されるボルト５０と、複数の電池セル２同士の壁部２０ｅ，２０ｆの外面２０ｉに設けられた絶縁板３０と、を備える。このような構成によれば、例えば、パイプ４０およびボルト５０によって、少なくとも複数の電池セル２のＹＺ平面に沿った位置ずれを抑制することができる。また、ボルト５０のＸ方向の一方の端部に、ボルト５０と噛み合うフランジナット６０を設けることで、複数の電池セル２をＸ方向に一体化（結合）することができる。
　また、本実施形態では、例えば、パイプ４０は、絶縁性を有している。このような構成によれば、例えば、ボルト５０等の棒が金属材料で構成された場合にあっても、複数の電池セル２同士がボルト５０を介して互いに導通するのを抑制できる。
　また、本実施形態では、例えば、電池セル２は、電極部２５が設けられた壁部２０ｂ，２０ｄと、ガス抜き用の弁部２０ｇが設けられた壁部２０ｃと、を有する。このような構成によれば、弁部２０ｇが、電極部２５が設けられた壁部２０ｂ，２０ｄとは別の壁部２０ｃに設けられているため、例えば、弁部２０ｇから排出されるガスによって生じる電極部２５やバスバー２８（図８参照）等への影響が抑制されうる。
　また、本実施形態では、例えば、複数の電池セル２には、Ｙ方向またはＺ方向に互いに間隔をあけて複数の開口部２０ｒが設けられている。このような構成によれば、例えば、複数の開口部２０ｒ、ひいては当該開口部２０ｒのそれぞれに挿入されるパイプ４０およびボルト５０によって、複数の電池セル２のＹＺ平面に沿った回転動作を抑制できる。よって、例えば、複数の電池セル２のＹＺ平面に沿った互いの位置ずれがより一層抑制されやすい。
（第１の実施形態の変形例１）
　図３に示される変形例の組電池１Ａは、上記第１の実施形態の組電池１と同様の構成を備えている。よって、本変形例によっても、上記第１の実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本変形例では、例えば、図３に示されるように、パイプ４０Ａとボルト５０Ａとが一体化されている点が、上記第１の実施形態と相違している。ボルト５０Ａには、例えば、モールド成形や、絶縁コート等によって被覆部としてのパイプ４０Ａが一体化されている。また、ボルト５０ＡのＸ方向の両端部は、パイプ４０Ａから露出しており、この露出部分にフランジナット６０の雌ネジ部と噛み合う雄ネジ部が設けられている。このように、本実施形態では、パイプ４０Ａとボルト５０Ａとが一体化されているため、例えば、組電池１Ａの部品点数を減らすことができ、ひいては組電池１Ａの製造（組立作業）に要する手間や費用が低減されやすい。
（第２の実施形態）
　図４～６に示される実施形態の組電池１Ｂは、上記第１の実施形態の組電池１と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１の実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本実施形態では、例えば、図４に示されるように、Ｘ方向に並んだ複数のスペーサ７１によって構成された制限部材１００が設けられている点が、上記第１の実施形態と相違している。スペーサ７１は、分割体の一例であり、カラー等とも称されうる。
　図４，５に示されるように、スペーサ７１は、例えば、ベース部７１ａと、突出部７１ｂと、を有している。ベース部７１ａは、Ｘ方向に沿って延びる角柱状に構成されている。ベース部７１ａは、Ｘ方向に隣接した二つの電池セル２の取付片２０ｆ１の間、詳細には取付片２０ｆ１と絶縁板３０との間に配置されている。また、図６に示されるように、ベース部７１ａの下面７１ａ２には、上方（上面７１ａ１側）に向けて凹んだ凹部７１ｃが設けられている。凹部７１ｃは、突出部７１ｂ（図５参照）に対応して、上方に向かうにつれて徐々に開口が狭まる略円錐状に構成されている。
　突出部７１ｂは、ベース部７１ａの上面７１ａ１に設けられ、上方すなわちＸ方向の一方に突出している。図４に示されるように、突出部７１ｂは、上方に位置する絶縁板３０の開口部３０ｒおよび取付片２０ｆ１の開口部２０ｒのうち少なくとも一方を通り、上方に隣接した他のスペーサ７１の凹部７１ｃ内に圧入される。これにより、複数のスペーサ７１がＸ方向に沿って順々に機械的に接続（嵌合）されていき、ひいては複数の電池セル２同士がＸ方向に一体化（結合）される。なお、本実施形態では、二つの第二のプレート３０Ｂのうち一方（下側）には、突出部７１ｂと同様の突出部３０ａが設けられ、他方（上側）は、凹部７１ｃと同様の凹部（不図示）が設けられたキャップ６１によってＸ方向に一体化される。
　また、図５に示されるように、突出部７１ｂは、凹部７１ｃに対応して、上方に向かうにつれて徐々に縮径する略円錐状に構成されている。本実施形態では、このような構成（形状）によって、突出部７１ｂの凹部７１ｃへの挿入性が高められている。また、突出部７１ｂの円錐面（側面）は、凹部７１ｃの円錐面よりも僅かに大きく設定されている。これにより、突出部７１ｂと凹部７１ｃとがより強固に接続（嵌合）され、ひいては複数のスペーサ７１同士がより一層外れ難くなる。スペーサ７１は、例えば、合成樹脂材料やゴム等の絶縁材料によって構成されている。
　また、ベース部７１ａのＸ方向に沿った高さｈ１（図４参照）は、電池セル２のＸ方向に沿った厚さ（高さ）ｈ２、詳細には取付片２０ｆ１と絶縁板３０との間のスペースよりも小さくなるよう設定されている。これにより、例えば、複数の電池セル２をスペーサ７１によって固定する際に、各電池セル２の筐体２０をＸ方向に圧縮することができる。よって、例えば、筐体２０のＸ方向への膨らみが抑制されやすくなり、ひいては電池セル２の性能の低下等を抑制できる。
　以上のように、本実施形態では、例えば、組電池１Ｂは、Ｘ方向に沿って開口部２０ｒのそれぞれに挿入され、開口部２０ｒの内周面２０ｒ１との当接によって複数の電池セル２のＹＺ平面に沿った移動を制限する制限部材１００を備え、制限部材１００は、Ｘ方向に分割された複数のスペーサ７１を有する。このような構成によれば、例えば、制限部材１００の複数のスペーサ７１によって、少なくとも複数の電池セル２のＹＺ平面に沿った位置ずれを抑制できる。また、制限部材１００の端部に設けられた突出部３０ａおよびキャップ６１によって、複数の電池セル２をＸ方向に一体化（結合）できる。
　また、本実施形態では、例えば、複数のスペーサ７１は、複数の電池セル２の開口部２０ｒ同士の間に介在したベース部７１ａと、ベース部７１ａからＸ方向の一方（上方）に突出し、少なくとも一方に位置される開口部２０ｒに挿入される突出部７１ｂと、をそれぞれ有し、ベース部７１ａには、Ｘ方向の他方（下方）に隣接した他のスペーサ７１の突出部７１ｂと接続可能な凹部７１ｃが設けられている。このような構成によれば、例えば、突出部７１ｂと凹部７１ｃとの嵌合によって、より簡単に複数のスペーサ７１をＸ方向に一体化することができる。
（第２の実施形態の変形例１）
　図７に示される変形例の組電池１Ｃは、上記第２の実施形態の組電池１Ｂと同様の構成を備えている。よって、本変形例によっても、上記第２の実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本変形例では、例えば、図７に示されるように、スペーサ７２の突出部７２ｂに雄ネジ部７２ｂ１が設けられ、凹部７２ｃに雌ネジ部７２ｃ１が設けられている点が、上記第２の実施形態と相違している。スペーサ７２は、分割体の一例であり、スペーサねじ等とも称されうる。Ｘ方向に並んだ複数のスペーサ７２によって制限部材１００が構成されている。
　スペーサ７２は、例えば、ベース部７２ａと、突出部７２ｂと、を有する。突出部７２ｂは、ベース部７２ａの下面に設けられ、下方に突出している。また、凹部７２ｃは、ベース部７２ａの上面に設けられ、下方に凹んでいる。スペーサ７２は、例えば、合成樹脂材料等の絶縁材料によって構成されている。
　突出部７２ｂの雄ネジ部７２ｂ１は、下方に位置する取付片２０ｆ１の開口部２０ｒおよび絶縁板３０の開口部３０ｒのうち少なくとも一方を通り、下方に隣接した他のスペーサ７２の凹部７２ｃ内に挿入され、雌ネジ部７２ｃ１と噛み合わされる。これにより、複数のスペーサ７２がＸ方向に沿って順々に結合されていき、ひいては複数の電池セル２がＸ方向に一体化（結合）される。なお、本実施形態では、二つの第二のプレート３０Ｂのうち一方（上側）は、スペーサ７２の雌ネジ部７２ｃ１と噛み合う雄ネジ部が設けられたボルト６２によってＸ方向に一体化される。また、他方（下側）は、スペーサ７２の雄ネジ部７２ｂ１と噛み合う雌ネジ部が設けられたナット６３によってＸ方向に一体化される。
　以上のように、本変形例では、例えば、複数のスペーサ７２は、凹部７２ｃに設けられた雌ネジ部７２ｃ１に、突出部７２ｂに設けられた雄ネジ部７２ｂ１が噛み合うことにより、Ｘ方向に一体化されている。このような構成によれば、スペーサ７２の雌ネジ部７２ｃ１および雄ネジ部７２ｂ１によって、複数の電池セル２を、より容易に、より円滑に、あるいはより強固に一体化することができる。また、スペーサ７２が絶縁性を有するため、例えば、複数の電池セル２同士がスペーサ７２を介して互いに導通するのを抑制できる。
（第３の実施形態）
　図８に示される実施形態の組電池１Ｄは、上記第２の実施形態の変形例１の組電池１Ｃと同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第２の実施形態の変形例１と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本実施形態では、例えば、図８に示されるように、ガス抜き用の弁部２０ｇが壁部２０ｅに設けられている点が、上記第２の実施形態の変形例１と相違している。壁部２０ｅは、第二の壁部の一例である。弁部２０ｇは、例えば、壁部２０ｅの略中心部に位置されている。
　また、本実施形態では、絶縁板３０は、上側および下側に位置する第二のプレート３０Ｂと第二のプレート３０Ｂと電池セル２との間および電池セル２同士の間に介在する第三のプレート３０Ｃを有している。そして、第三のプレート３０Ｃには、ガスの逃げ穴３０ｓが設けられている。逃げ穴３０ｓは、排出通路等とも称されうる。
　逃げ穴３０ｓは、例えば、第一の穴３０ｓ１と、第二の穴３０ｓ２と、を含む。第一の穴２０ｓ１は、長穴（丸穴）状に構成され、弁部２０ｇとＸ方向に重なる位置に設けられている。第二の穴３０ｓ２は、スリット状に構成され、第一の穴３０ｓ１と第一のプレート３０Ａまたは第三のプレート３０ＣのＺ方向の一端部との間に渡って延びている。
　以上のように、本実施形態では、例えば、弁部２０ｇが電極部２５が設けられた壁部２０ｂ，２０ｄとは別の壁部２０ｅに設けられ、絶縁板３０には、ガスの逃げ穴３０ｓが設けられている。このような構成によれば、例えば、弁部２０ｇからガスが放出された場合に、逃げ穴３０ｓを経由して、電極部２５およびバスバー２８から離れた位置にガスを排出することができる。
（第４の実施形態）
　図９，１０に示される実施形態の組電池１Ｅは、上記第２の実施形態の変形例１の組電池１Ｃと同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第２の実施形態の変形例１と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本実施形態では、例えば、図９に示されるように、電池セル２の開口部２０ｒ（取付片２０ｆ１）に絶縁リング８０が取り付けられている点が、上記第２の実施形態の変形例１と相違している。絶縁リング８０は、絶縁部材の一例である。
　図１０に示されるように、絶縁リング８０は、例えば、挿入部８０ａと、フランジ部８０ｂと、を有している。挿入部８０ａは、開口部２０ｒの内周面２０ｒ１に沿ったリング状に構成され、開口部２０ｒ内に挿入されている。挿入部８０ａは、内周面２０ｒ１と突出部７２ｂ（雄ネジ部７２ｂ１）との間に位置されている。挿入部８０ａは、突出部や、介在部、保護部、接触抑制部等とも称されうる。挿入部８０ａは、第一の挿入部の一例である。
　フランジ部８０ｂは、挿入部８０ａのＸ方向の一方（上方）の端部から、取付片２０ｆ１に沿ってＹＺ平面に張り出している。フランジ部８０ｂは、ベース部７２ａの下面と取付片２０ｆ１との間に介在している。
　以上のように、本実施形態では、例えば、組電池１Ｅは、開口部２０ｒ内に挿入され突出部７２ｂと内周面２０ｒ１との間に位置される挿入部８０ａ、を有した絶縁リング８０を備えている。このような構成によれば、例えば、突出部７２ｂ（雄ネジ部７２ｂ１）等のスペーサ７２の少なくとも一部が金属材料で構成された場合にあっても、複数の電池セル２同士がスペーサ７２を介して互いに導通するのを抑制できる。
（第４の実施形態の変形例１）
　図１１，１２に示される変形例の組電池１Ｆは、上記第４の実施形態の組電池１Ｅと同様の構成を備えている。よって、本変形例によっても、上記第４の実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本変形例では、例えば、図１１に示されるように、電池セル２の開口部２０ｒ（取付片２０ｆ１）に絶縁クリップ８１が取り付けられている点が、上記第４の実施形態と相違している。絶縁クリップ８１は、絶縁部材の一例である。
　図１２に示されるように、絶縁クリップ８１は、例えば、挿入部８１ａと、クリップ部８１ｂと、を有している。クリップ部８１ｂは、図１２（Ｚ方向）の視線では、Ｙ方向の一方に開放された略Ｕ字状に構成されている。クリップ部８１ｂの間には、取付片２０ｆ１と絶縁板３０とが挟まれている。また、クリップ部８１ｂのＵ字部には、スペーサ７２の突出部７２ｂが挿入される開口部８１ｃ，８１ｄが設けられている。二つの開口部８１ｃ，８１ｄは、Ｘ方向に並んでいる。また、Ｘ方向の一方（上方）に位置される開口部８１ｃの開口幅（直径）は、Ｘ方向の他方（下方）に位置される開口部８１ｄの開口幅（直径）よりも小さい。
　挿入部８１ａは、開口部８１ｃの内縁部から開口部８１ｄ側に突出している。挿入部８１ａは、開口部２０ｒの内周面２０ｒ１に沿ったリング状に構成され、開口部２０ｒ内に挿入されている。挿入部８１ａは、内周面２０ｒ１とスペーサ７２の突出部７２ｂ（雄ネジ部７２ｂ１）との間に位置されている。挿入部８１ａは、突出部や、介在部、保護部、接触抑制部等とも称されうる。挿入部８１ａは、第一の挿入部の一例である。本実施形態によれば、絶縁クリップ８１によって、上記第４の実施形態の絶縁リング８０と略同様の効果が得られる。
（第５の実施形態）
　図１３～１５に示される実施形態の組電池１Ｇは、上記第４の実施形態の組電池１Ｅと同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第４の実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本実施形態では、例えば、図１３～１５に示されるように、絶縁板３０に突出部３０ｅが設けられている点が、上記第４の実施形態と相違している。突出部３０ｅは、第二の挿入部の一例である。
　絶縁板３０は、例えば、プレート部３０ｄ、突出部３０ｅと、を有する。プレート部３０ｄは、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びた長方形状に構成されている。プレート部３０ｄは、複数の電池セル２同士の対面部、すなわち壁部２０ｅ，２０ｆの外面２０ｉに位置される。プレート部３０ｄは、ベース部等とも称される。なお、プレート部３０ｄの四隅には、取付穴としての開口部３０ｒが設けられている。
　図１５に示されるように、突出部３０ｅは、開口部３０ｒの内縁部から上方、すなわちＸ方向の一方に突出している。突出部３０ｅは、開口部２０ｒ（図１０参照）の内周面２０ｒ１に沿ったリング状に構成され、開口部２０ｒ内に挿入される。突出部３０ｅは、内周面２０ｒ１とスペーサ７２の突出部７２ｂ（雄ネジ部７２ｂ１）との間に位置される。突出部３０ｅは、挿入部や、介在部、保護部、接触抑制部等とも称されうる。なお、本実施形態では、二つの第二のプレート３０Ｂのうち一方（上側）には、突出部３０ｅは設けられていない。本実施形態によれば、絶縁板３０に設けられた突出部３０ｅによって、上記第４の実施形態の絶縁リング８０と略同様の効果が得られる。
（第６の実施形態）
　図１６～２０に示される実施形態の組電池１Ｈは、上記第４の実施形態の組電池１Ｅと同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第４の実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。
　ただし、本実施形態では、例えば、図１６～１８に示されるように、支持部材９０が設けられている点が、上記第４の実施形態と相違している。
　支持部材９０は、Ｚ方向の視線では、Ｙ方向の一方に開放された略Ｕ字状に構成されている。支持部材９０は、Ｘ方向の両端部に位置された二つの支持部９０ａ，９０ｂと、二つの支持部９０ａ，９０ｂの間に渡った接続部９０ｃと、を有している。支持部９０ａ，９０ｂのうち一方は複数の電池セル２のＸ方向の一端部を支持し、他方は複数の電池セル２のＸ方向の他端部を支持する。換言すると、支持部材９０は、二つの支持部９０ａ，９０ｂの間に複数の電池セル２を挟持する。支持部材９０は、例えば、バネ鋼や、ステンレス鋼等によって構成されうる。支持部材９０は、二つの支持部９０ａ，９０ｂの弾性変形に伴う力によって、複数の電池セル２および絶縁板３０を互いに近づく方向に押し付けた状態で支持（一体化）することができる。よって、本実施形態によれば、例えば、複数の電池セル２等の部品がよりしっかりと一体化され、ひいては電池セル２のＸ方向への圧縮状態がより確実に得られうる。なお、二つの支持部９０ａ，９０ｂには、それぞれ、ボルト６２の頭部またはナット６３が嵌合する凹部９０ｄ（図１７参照）が設けられている。
　また、図１９，２０に示されるように、本実施形態では、スペーサ７２は、例えば、第一の部品７２Ａと、第二の部品７２Ｂと、を有している。第一の部品７２Ａには、ベース部７２ａおよび突出部７２ｂが設けられている。第一の部品７２Ａは、例えば、金属製のスペーサねじや、ジョイントねじ等である。また、第二の部品７２Ｂは、ベース部７２ａの側面７２ａ３と上面７２ａ１とを覆っている。第二の部品７２Ｂは、例えば、合成樹脂材料やゴム等の絶縁材料によって構成された被覆体である。また、第二の部品７２Ｂには、リング状の突出部７２ｆが設けられている。突出部７２ｆは、突出部７２ｂとともに開口部２０ｒ（図１０参照）内に挿入され、内周面２０ｒ１と突出部７２ｂ（雄ネジ部７２ｂ１）との間に位置される。突出部７２ｆは、挿入部や、介在部、保護部、接触抑制部等とも称されうる。突出部７２ｆは、第三の挿入部の一例である。本実施形態によれば、第二の部品７２Ｂに設けられた突出部７２ｆによって、上記第４の実施形態の絶縁リング８０と略同様の効果が得られる。
　以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。本発明は、上記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成（技術的特徴）によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

Claims (14)

  1. 　第一の方向に並び、それぞれに開口部が設けられた複数の電池セルと、
    　前記第一の方向に沿って前記開口部のそれぞれに挿入される中空状のパイプと、
    　前記パイプの中空部に挿入される棒と、
    　前記複数の電池セル同士の対面部に設けられた絶縁板と、
    　を備えた、組電池。
  2. 　前記パイプは、絶縁性を有した、請求項１に記載の組電池。
  3. 　前記棒と前記パイプとが一体化されている、請求項１または２に記載の組電池。
  4. 　第一の方向に並び、それぞれに開口部が設けられた複数の電池セルと、
    　前記第一の方向に沿って前記開口部のそれぞれに挿入され、前記開口部の内周面との当接によって前記複数の電池セルの前記第一の方向と交差する方向への移動を制限する制限部材と、
    　前記複数の電池セル同士の対面部に設けられた絶縁板と、
    　を備え、
    　前記制限部材は、前記第一の方向に分割された複数の分割体を有した、組電池。
  5. 　前記複数の分割体は、
    　前記複数の電池セルの前記開口部同士の間に介在したベース部と、
    　前記ベース部から前記第一の方向の一方に突出し、少なくとも前記一方に位置される前記開口部に挿入される突出部と、をそれぞれ有し、
    　前記ベース部には、前記第一の方向の他方に隣接した他の前記分割体の前記突出部と接続可能な凹部が設けられた、請求項４に記載の組電池。
  6. 　前記複数の分割体は、前記凹部に前記突出部が嵌合することにより、前記第一の方向に一体化された、請求項５に記載の組電池。
  7. 　前記複数の分割体は、前記凹部に設けられた雌ネジ部に、前記突出部に設けられた雄ネジ部が噛み合うことにより、前記第一の方向に一体化された、請求項５に記載の組電池。
  8. 　前記ベース部の前記第一の方向に沿った高さは、前記電池セルの前記第一の方向に沿った高さよりも低い、請求項５～７のうちいずれか一つに記載の組電池。
  9. 　前記開口部内に挿入され前記突出部と前記内周面との間に位置される第一の挿入部、を有した絶縁部材を備えた、請求項５～８のうちいずれか一つに記載の組電池。
  10. 　前記絶縁板は、
    　プレート部と、
    　前記プレート部から前記開口部内に突出し、前記突出部と前記内周面との間に位置される第二の挿入部と、
    　を有した、請求項５～９のうちいずれか一つに記載の組電池。
  11. 　前記分割体は、
    　前記ベース部と前記突出部とを含む第一の部品と、
    　前記第一の部品を覆う絶縁性を有した第二の部品と、を有し、
    　前記第二の部品には、前記突出部とともに前記開口部内に挿入され、前記突出部と前記内周面との間に位置される第三の挿入部が設けられた、請求項５～１０のうちいずれか一つに記載の組電池。
  12. 　前記複数の電池セルの前記第一の方向の一端部を支持する第一の支持部と、前記複数の電池セルの前記第一の方向の他端部を支持する第二の支持部と、前記第一の支持部と前記第二の支持部との間に渡った接続部と、を有し、前記複数の電池セルを前記第一の支持部と前記第二の支持部との間に挟持する板バネ状の支持部材を備えた、請求項１～１１のうちいずれか一つに記載の組電池。
  13. 　前記電池セルは、
    　電極部が設けられた第一の壁部と、
    　ガス抜き用の弁部が設けられ、前記第一の壁部とは別の第二の壁部と、
    　を有した、請求項１～１２のうちいずれか一つに記載の組電池。
  14. 　前記複数の電池セルには、それぞれ、前記第一の方向と交差する方向に互いに間隔をあけて複数の前記開口部が設けられた、請求項１～１３のうちいずれか一つに記載の組電池。
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