WO2019044581A1 - 電池パック - Google Patents

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WO2019044581A1
WO2019044581A1 PCT/JP2018/030772 JP2018030772W WO2019044581A1 WO 2019044581 A1 WO2019044581 A1 WO 2019044581A1 JP 2018030772 W JP2018030772 W JP 2018030772W WO 2019044581 A1 WO2019044581 A1 WO 2019044581A1
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battery
housing
end plate
stacking direction
orthogonal
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PCT/JP2018/030772
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English (en)
French (fr)
Inventor
智文 村山
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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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
    • 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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • 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

  • the present disclosure relates to a battery pack including a housing and a plurality of rectangular batteries housed in the housing.
  • FIG. The battery pack includes a housing and a plurality of battery modules disposed in the housing.
  • Each battery module has a plurality of battery cells stacked so as to overlap in a single row in the thickness direction in the same posture.
  • Each battery module is bolted to the bottom of the housing.
  • the battery stack of Patent Document 1 since the battery module is immovably fixed to the bottom plate of the housing, the battery stack can be positioned in a direction perpendicular to the stacking direction with respect to the housing. Expansion is not permitted, and it is difficult to increase the capacity of the battery pack.
  • a battery pack capable of positioning the battery stack in a direction orthogonal to the stacking direction with respect to the housing, and further allowing expansion of the rectangular battery in the stacking direction and increasing capacity. It is to do.
  • a battery pack is a housing and a plurality of substantially rectangular parallelepiped rectangular batteries stacked in a row, each rectangular battery having a pair of end surfaces and two pairs of side surfaces.
  • a battery stack including a plurality of prismatic batteries whose side surfaces of one pair are substantially orthogonal to the laminating direction, and an orthogonal direction orthogonal to both the laminating direction and the height direction in each prismatic battery
  • One side restraint portion which restrains one side in the orthogonal direction of the battery stack so that one side face included in the other pair of side faces is located on one side, and one side face of each prismatic battery
  • Another side restraint portion which is located on the other side in the orthogonal direction and which restrains the other side in the orthogonal direction of the battery stack so that the other side surface included in the side surface of the other pair is located substantially on the same plane; Of the battery stack by contacting one end face in the stacking direction of the body.
  • the battery pack according to the present disclosure is a case and a plurality of battery stacks arranged in a plurality of rows in the case, and a plurality of substantially rectangular parallelepiped prisms in which each battery stack is stacked in a row A battery, wherein each prismatic battery has a pair of end surfaces and two pairs of side surfaces, and a plurality of battery stacks including a plurality of prismatic batteries in which one pair of side surfaces is substantially orthogonal to the stacking direction; Provided between each two battery stacks adjacent to each other in the orthogonal direction orthogonal to both of the battery height directions, and the side surface of the other battery stack on the one of the two battery stacks and A shared restraint portion for constraining the side surface on the side of one battery stack in the other battery stack, and an outer side for constraining the outside in the orthogonal direction of the battery stacks positioned at both ends in the orthogonal direction among the plurality of battery stacks Constraint portion, provided for each battery stack, one side in the stacking direction For expansion of
  • the plate movement allowing positioning mechanism may be provided on one side and the other side of the stacking direction of at least one battery stack. Further, the plate transfer allowing positioning mechanism may include a housing-side end plate and a mechanism provided independently of the housing, and may be configured of a part of the housing-side end plate and a part of the housing.
  • the battery stack can be positioned in a direction perpendicular to the stacking direction with respect to the housing, and expansion in the stacking direction of the prismatic battery can be tolerated, and the capacity can be easily increased.
  • FIG. 2 It is a schematic block diagram of the battery pack concerning a 1st embodiment of this indication. It is a figure explaining the periphery structure of the case side end plate in a battery pack, and is a figure explaining a plate movement permission positioning mechanism. It is a figure explaining operation of the above-mentioned plate movement permission positioning mechanism. It is a figure corresponding to FIG. 2 in the battery pack of 2nd Embodiment. It is a figure corresponding to FIG. 2 in the battery pack of 3rd Embodiment. It is a perspective view of the hemispherical part contained in the case side end plate of the battery pack of 3rd Embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG.
  • the X direction represents the stacking direction of the prismatic battery, and coincides with the thickness direction of the prismatic battery.
  • the Y direction represents an orthogonal direction orthogonal to both the stacking direction and the height direction of the prismatic battery.
  • the Z direction represents the height direction of the prismatic battery, and coincides with the height direction of the battery pack (casing).
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to one another.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a battery pack 1 according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the battery pack 1 includes a housing 2 and a plurality of battery stacks 3 disposed in the housing 2.
  • the housing 2 includes a main body 5, a lid 6, and an integral partition wall. Including 7
  • the main body 5 is open only at one side in the Z direction, and defines a rectangular parallelepiped chamber (recess) 8.
  • the X-direction length of the partition wall 7 is approximately equal to the X-direction length of the chamber 8, and the Y-direction length of the partition wall 7 is also approximately equal to the Y-direction length of the chamber 8.
  • the dividing wall 7 is disposed in the chamber 8 and separates the chamber 8 into six identical battery storage chambers 9.
  • the three battery chambers 9 overlap, and when viewed in the X direction, the two battery chambers 9 overlap.
  • Each battery stack 3 is stored in the battery storage chamber 9.
  • the battery stack 3 is composed of a plurality of substantially rectangular parallelepiped rectangular batteries 10 stacked in the same posture and in a row in the X direction without gaps.
  • Each prismatic battery 10 includes a pair of end faces (two end faces) and two pairs of side faces (four side faces). In each battery stack 3, the side surfaces of one pair of square batteries 10 are orthogonal to the X direction.
  • Each prismatic battery 10 is, for example, a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel-hydrogen battery, or a nickel-cadmium battery, and the main surface is covered with an insulating sheet such as a shrink tube.
  • the lid 6 is moved to the other side in the Z direction indicated by the arrow A, and is put on the main body 5 so as to close the opening of the main body 5. Thereafter, a screw (not shown) is inserted through the through hole 6a provided in the lid 6 and the screw hole 5a at the upper end of the main body. By inserting such a screw, the lid 6 is attached to the main body 5, and the battery pack 1 is configured.
  • one side in the Y direction is restrained by the one side restraint portion 21, and the other side in the Y direction is restrained by the other side restraint portion 22.
  • Each battery stack 3 is restrained at one side in the X direction by the case end plate 23 and at the other side in the X direction by the other end side restraint portion 24.
  • one side surface in the Y direction included in the side surface of the other pair of prismatic batteries 10 is positioned substantially on the same plane by the restraint by one side restraint portion 21.
  • the other side surface in the Y direction included in the side surface of the pair is located on substantially the same plane by the restraint by the other side restraint portion 22.
  • the housing-side end plate 23 is in contact with one end surface of the battery stack 3 in the X direction, and faces the inner surface of the housing in the X direction. Further, the other end side restraint portion 24 abuts on the other side end surface in the X direction of the battery stack 3.
  • the one and the other side restraint portions 21 and 22 are long flat plate-like plate portions, the longitudinal direction coincides with the X direction, and the width direction coincides with the Z direction.
  • the housing side end plate 23 is a long plate member, and the end side restraint part 24 is a long flat plate.
  • the longitudinal direction of the housing-side end plate 23 and the other end-side restraint portion 24 coincide with the Y direction, and the width direction coincides with the Z direction.
  • the battery pack 1 includes a shared restraint portion 31 and an outer restraint portion 32.
  • the shared restraint portion 31 corresponds to the one provided between the two battery stacks 3 adjacent in the Y direction among the one and the other side restraint portions 21 and 22.
  • the sharing restraint portion 31 includes a side surface of the other battery stack 3 in one of the two battery stacks 3 adjacent to the Y direction and a side surface of the other battery stack 3 in the other battery stack 3.
  • the outer restraint portion 32 corresponds to the one provided at the end in the Y direction among the one and the second restraint portions 21 and 22. The outer restraint portion 32 restrains the outside in the Y direction of the battery stack located at the end in the Y direction.
  • Each of the shared restraint portion 31 and the other end-side restraint portion 24 is formed of a portion of the partition wall 7, and the outer restraint portion 32 is formed of a portion of the main body 5 of the housing 2.
  • the housing side end plate 23 is configured separately from the partition wall 7 and the housing 2, and both sides in the Y direction are constrained by the one side restraint portion 21 and the other side restraint portion 22.
  • the case side end plate 23 is sandwiched between the battery at the end of the battery stack 3 and the inner surface of the case.
  • the housing side end plate 23 may be made of any metal material, but is preferably made of a stainless steel or iron-based steel material having a spring property.
  • each prismatic battery 10 for example, both the positive electrode and the negative electrode are provided at the upper end in the Z direction.
  • the plurality of rectangular batteries 10 included in the same battery stack 3 are electrically connected in series, for example, via bus bars (not shown), and the six battery stacks 3 included in battery pack 1 are connected in parallel via bus bars (not shown) Or electrically connected in series.
  • a plurality of square batteries included in the same battery stack may be electrically connected in parallel
  • a plurality of battery stacks included in the battery pack may be electrically connected in parallel or in series. These electrical connections are performed, for example, through through holes (not shown) provided in the partition wall 7.
  • the partition wall 7 is preferably fixed to the bottom of the main body 5 by fixing means, such as an adhesive or a fastening member, and the other end side restraint portion 24 can not move relative to the housing 2.
  • the partition wall 7 may not be fixed to the housing 2.
  • the partition wall may separate the chamber into a number of battery storage chambers other than six, and the plurality of battery storage chambers may include battery storage chambers of two or more different shapes or sizes.
  • the battery stack may include a plurality of resin-made separators alternately stacked with a plurality of square batteries, and the adjacent square batteries may be insulated by the separators.
  • the battery stack may include a spacer which is disposed between the square battery at one end in the X direction and the housing end plate to fill the gap between the square battery at one end and the housing end plate;
  • a spacer may be included which is disposed between the end rectangular battery and the other end side restraint portion and fills the gap between the other end rectangular battery and the other end side restraint portion.
  • the spacer may have elasticity.
  • the prismatic battery at the end in the X direction even if there is a dimensional change in the gap between the prismatic battery at the end in the X direction and at least one of the case end plate and the other end restraint portion, the prismatic battery at the end in the X direction
  • the gap with at least one of the housing side end plate and the other end side restraint portion can be easily filled. Therefore, the battery stack can be closely arranged in the X direction, which is preferable.
  • FIG. 2 is a view for explaining the peripheral structure of the housing-side end plate 23 in the battery pack 1 and a view for explaining a plate movement tolerant positioning mechanism.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the plate movement allowing positioning mechanism.
  • the case end plate 23 is illustrated with a space in the X direction with respect to the case inner surface 35 of the main body 5 of the case 2, and a force in the X direction is applied to the case end plate 23. It shows the absence state.
  • the housing-side end plate 23 contacts the housing inner surface 35 in all states, and a force is applied from the housing inner surface 35.
  • each locking portion 40 includes a first curved surface 41, a first flat surface 42, a second curved surface 43, and a second flat surface 45.
  • the first curved surface 41 is displaced to the opposite side to the battery stack 3 (see FIG. 1) side in the X direction as it goes to one side in the Y direction.
  • the first curved surface 41 has a circular arc shape convex on the side opposite to the battery stack 3 side in the X direction.
  • the first flat surface 42 extends from the end of the first curved surface 41 on one side in the Y direction to the battery stack 3 side in the X direction.
  • the second curved surface 43 is located on the other side in the Y direction with respect to the first curved surface 41.
  • the second curved surface 43 is displaced to the opposite side to the battery stack 3 side in the Y direction as it goes to the other side in the Y direction.
  • the second curved surface 43 has a circular arc shape convex on the side opposite to the battery stack 3 side in the X direction.
  • the second flat surface 45 extends from the end of the second curved surface 43 on the other side in the Y direction to the battery stack 3 side in the X direction.
  • the first curved surface 41 and the first flat surface 42 form a first groove 70 having a bottom surface of a semicircular arc shape in plan view and extending in the Z direction
  • the second curved surface 43 and the second flat surface 45 are
  • a second groove 71 having a semicircular bottom surface in a plan view and extending in the Z direction is configured.
  • Each projecting structure 50 includes a first projecting portion 51 and a second projecting portion 52.
  • the first protrusion 51 protrudes toward the inner surface 35 of the housing in the X direction, and as the surface 53 on the inner surface 35 of the housing 35 in the X direction goes to one side in the Y direction, the first protrusion 51 is the opposite side
  • the third curved surface 54 is displaced in the The third curved surface 54 has a convex arc shape on the side opposite to the battery stack 3 side in the X direction.
  • the second protrusion 52 protrudes toward the inner surface 35 of the case in the X direction, and as the surface 55 on the inner surface 35 of the case 35 in the X direction goes to the other side in the Y direction, It has the 4th curved surface 56 displaced to the opposite side.
  • the fourth curved surface 56 has a convex arc shape on the side opposite to the battery stack 3 side in the X direction.
  • the first protrusion 51 is accommodated in the first groove 70
  • the second protrusion 52 is accommodated in the second groove 71.
  • the distal end surface 61 of the second protrusion 52 is in contact with the second flat surface 45 as shown by the solid line in FIG.
  • the fourth curved surface 56 faces in the X direction with part or all of the fourth curved surface 56 being spaced apart from the second curved surface 43.
  • the tip surface 60 of the first protrusion 51 contacts the first flat surface 42
  • the third curved surface 54 is a part of the first flat surface 42.
  • all of the first curved surfaces 41 face each other in the X direction while being spaced apart.
  • the housing side is received by the force that the distal end surface 60 of the first projecting portion 51 receives from the first flat surface 42 and the force that the distal end surface 61 of the second projecting portion 52 receives from the second flat surface 45
  • the end plate 23 can be made stationary with respect to the housing 2 in the Y direction. Therefore, the housing side end plate 23 can be positioned in the Y direction with respect to the housing 2. Further, as shown in FIG. 3, from the position shown by the solid line in FIG. 3 to the position shown by the dotted line in FIG. 3, that is, all the fourth curved surface 56 is in contact with the second curved surface 43.
  • the first projecting portion 51 can also be moved to a position where it deforms so that all of the third curved surface 54 abuts on the first curved surface 41. Therefore, the case side end plate 23 can be moved to the side of the case inner surface 35 in the X direction shown by the arrow B in FIG. 2, and expansion of the battery stack 3 (see FIG. 1) can be permitted. Therefore, the battery stack 3 can be positioned in the Y direction with respect to the housing 2, and expansion of the prismatic battery 10 in the X direction can be tolerated, and the capacity can be easily increased.
  • the housing side end plate 23 can be reliably and stably locked to the housing inner surface 35.
  • the first and second grooves 70, 71 are disposed plane-symmetrically, and are engaged with the first and second grooves 70, 71 so as to extend in a substantially arc shape. Are also arranged in plane symmetry. Therefore, as shown in FIG. 3, the first and second grooves 70 and 71 have X-direction component F X of force F from the first and second protrusions 51 and 52 and Y-direction component F Y of force F. Can receive both. Therefore, not only the positioning of the battery stack 3 in the X and Y directions but also the bending moment generated in the housing side end plate 23 can be dispersed and relaxed and received by the housing 2, The distortion produced in the body side end plate 23 can be eliminated efficiently.
  • first and second grooves 70, 71 can be easily formed in the main body 5 of the housing 2 by injection molding or the like, and the first and second protrusions 51, 52 can also be injection molded in the housing side end plate 23. It can be easily formed by In addition, there is no need to screw the housing side end plate 23 to the housing 2 and the workability can be improved.
  • the relative positions of the first and second protrusions 51 and 52 with respect to the first and second grooves 70 and 71 in the initial state before use of the battery pack 1 are specified in consideration of the expansion and dimensional tolerance of the prismatic battery 10. It will be decided appropriately every time. Further, in a state where the spring property of the first and second protrusions 51, 52 is lost, all of the first and second protrusions 51, 52 are accommodated in the first and second grooves 70, 71. Alternatively, only a part may be accommodated in the first and second grooves 70, 71. Also, the case has been described in which the battery pack 1 includes the two pairs of locking portions 40 and the two pairs of projecting structures 50 corresponding thereto. However, the battery pack may include a pair of locking portions and a corresponding pair of projecting structures, and may include three or more pairs of locking portions and three or more pairs of locking portions corresponding thereto. It is also good.
  • FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 in the battery pack 101 of the second embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment only in the peripheral structure of the housing-side end plate 123, and the schematic configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the description of the same effects and modifications as those of the first embodiment will be omitted, and only the configuration different from the first embodiment will be described.
  • the main body 105 of the housing 102 has a recess 110, and the recess 110 has a rectangular shape in a plan view as viewed from the Z direction.
  • Battery pack 101 also includes one side rotation mechanism 150 and the other side rotation mechanism 160.
  • the recess 110 of the housing 102, the one side rotation mechanism 150, and the other side rotation mechanism 160 constitute a plate movement tolerant positioning mechanism.
  • the bottom portion 111 of the recess 110 extends in the Y direction, and the one and the other side walls 112 and 113 of the recess 110 extend in the X direction.
  • the one side rotation mechanism 150 is disposed on one side in the Y direction with respect to the center in the Y direction of the housing side end plate 123, and the other side rotation mechanism 160 is disposed on the other side in the Y direction with respect to the center. Be done.
  • the one side rotation mechanism 150 includes a shaft 151 and a rotation member 152.
  • the shaft portion 151 has a cylindrical shape, is attached to the bottom (not shown) of the housing 102, and extends in the Z direction.
  • the rotating member 152 is rotatably attached to the shaft portion 151 on the cylindrical outer peripheral surface of the shaft portion 151.
  • the rotation member 152 includes a locking portion 185 and one side wall facing surface 186.
  • the locking portion 185 locks the corner portion 180 on the housing inner surface 135 side of the housing side end plate 123 and on one side in the Y direction.
  • the side wall opposing surface 186 faces the one side wall 112 of the recess 110 in the Y direction. In the state where the battery pack 101 is not used and the battery stack (not shown) is not expanded, the side wall facing surface 186 faces the one side wall 112 at an interval in the Y direction.
  • the other side rotation mechanism 160 includes a shaft portion 161 and a rotation member 162.
  • the shaft portion 161 has a cylindrical shape, is attached to the bottom (not shown) of the housing 102, and extends in the Z direction.
  • the rotating member 162 is rotatably attached to the shaft portion 161 on the cylindrical outer peripheral surface of the shaft portion 161.
  • the rotation member 162 includes a locking portion 187 and the other side wall facing surface 188.
  • the locking portion 187 locks the corner portion 181 on the housing inner surface 135 side of the housing side end plate 123 and on the other side in the Y direction.
  • the other side wall opposing surface 188 faces the other side wall 113 of the recess 110 in the Y direction. In the state where the battery pack 101 is not used and the battery stack (not shown) is not expanded, the other side wall facing surface 188 faces the other side wall 113 at an interval in the Y direction.
  • the housing side end plate 123 is held in the Y direction by the rotation member 152 and the rotation member 162, and the housing side end plate 123 is positioned in the Y direction with respect to the housing 102. Further, since the rotation member 152 can rotate counterclockwise as shown by the arrow D and the rotation member 162 can rotate clockwise as shown by the arrow E, each locking portion 185, 187 can be rotated in the X direction along with the rotation. It can move to the inner surface 135 side of the case. Therefore, the housing side end plate 123 can be moved to the housing inner surface 135 side in the X direction in the direction indicated by the arrow C, and expansion in the X direction of the battery stack (not shown) can be permitted.
  • the rotating member 152 contacts the one side wall 112 in the counterclockwise rotation and the rotating member 162 contacts the other side wall 113 in the clockwise rotation, the rotating members 152 and 162 can not rotate. Become. Therefore, in this state, the housing-side end plate 123 can be reliably engaged with the housing 102, and can be positioned with respect to the housing 102 in the X direction and the Y direction.
  • FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2 in the battery pack 201 of the third embodiment.
  • the illustration of the slit 271 is omitted for the hemispherical portion 226 described below.
  • the third embodiment is different from the first embodiment only in the peripheral structure of the housing side end plate 223, and the schematic configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the description of the same effects and modifications as those of the first embodiment will be omitted, and only the configuration different from the first embodiment will be described.
  • the main body 205 of the housing 202 has a shaft portion 250 protruding in the X direction from the housing inner surface 235.
  • the housing side end plate 223 includes a main body 225 and a hemispherical portion 226.
  • the shaft portion 250 and the hemispherical portion 226 of the housing 202 constitute a plate movement tolerant positioning mechanism.
  • the main body 225 has a housing side surface 240 extending substantially parallel to the housing inner surface 235.
  • the hemispherical portion 226 is attached to the main body 225 by an adhesive or welding in a state where the inner surface 235 side of the casing is convex.
  • the hemispherical portion 226 is made of a stainless steel or iron-based steel material having a spring property.
  • FIG. 6 is a perspective view of the hemispherical portion 226.
  • the hemispherical portion 226 has a structure in which a hollow hemispherical member having a hemispherical recess is provided with a cylindrical through hole 270 extending in the axial direction and a plurality of slits 271.
  • the inner diameter of the cylindrical through hole 270 substantially matches the outer diameter of the shaft 250.
  • the housing 202 has a shaft 250 protruding in the X direction from the housing inner surface 235, and the shaft 250 passes through the cylindrical through hole 270 of the hemispherical portion 226.
  • the shaft portion 250 of the housing 202 is inserted into the cylindrical through hole 270 of the hemispherical portion 226. Therefore, relative movement of the hemispherical portion 226 in the Y and Z directions with respect to the shaft portion 250 is restricted, and as a result, the housing side end plate 223 is positioned with respect to the housing 202 in the Y and Z directions.
  • the hemispherical portion 226 is made of a stainless steel or iron-based steel material having a spring property, and has a plurality of slits 271. Therefore, as shown in FIG. 7, the hemispherical portion 226 can be elastically deformed so that the dimension in the X direction becomes smaller. Therefore, the housing side end plate 223 can be moved to the housing inner surface 235 side in the X direction, and the expansion of the battery stack (not shown) in the X direction can be permitted.
  • the housing side end plate 223 becomes the main body 205 of the housing 202.
  • relative movement in the X direction is not possible, and the main body 205 of the housing 202 is positioned in the X direction.
  • the hemispherical portion 226 has an annular structure having a central axis extending in the X direction. Therefore, the elastic deformation of the hemispherical portion 226 can absorb all of the X-direction component F x , the Y-direction component F Y and the Z-direction component F Z of the force F generated in the battery stack. Therefore, the distortion produced in the battery stack 3 can be eliminated more efficiently.
  • the hemispherical portion 226 is installed on the housing side end plate 223 in a state where the inner surface 235 side of the housing is convex, but the hemispherical portion is convex on the housing side end plate side. It may be installed in the case side end plate in the state which becomes. Alternatively, the hemispherical portion may be installed on the inner surface of the housing in a state in which the housing side end plate side is convex. In this case, the round rod-like shaft portion inserted into the through hole of the hemispherical portion is the housing side Preferably, it is provided on the end plate. Alternatively, the hemispherical portion may be installed on the inner surface of the housing in a state where the inner surface side of the housing is convex.
  • FIG. 8A is a perspective view showing the case end plate 323 and a part of the case 302 facing in the X direction in the battery pack 301 of the modified example
  • FIG. 9 is a perspective view of the case end plate 323 and a part of the case 302 facing in the X direction, viewed from an angle different from that in FIG. FIG.
  • FIG. 8C is a side view of the case end plate 323 and a part of the case 302 facing in the X direction. Further, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 8C in a state where the case end plate 323 and a part of the case 302 facing in the X direction are spaced in the X direction. 10 is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 8C in a state in which a part of the hemispherical portion 326 of the housing-side end plate 323 is in the recess 390 of the housing inner surface 335.
  • the hemispherical portion 326 has a cylindrical through hole 370 extending along the central axis thereof and a plurality of slits 371.
  • the case inner surface 335 has a round bar-like shaft portion 350 protruding toward the case side end plate 323 in the X direction along the central axis of the hemispherical recess 390.
  • the length of the stem 350 is smaller than the radius of the hemispherical portion 326.
  • a hemispherical recess 385 is present.
  • the concave portion 385 of the hemispherical portion 326 can be visually recognized, and the concave portion 385 is present in the housing side end plate 323. .
  • the elasticity of the hemispherical portion 326 is increased.
  • reference numeral 388 indicates the opening of the cylindrical through hole 370.
  • the central axis of the cylindrical through hole 370 and the central axis of the shaft portion 350 are located on substantially the same straight line.
  • the hemispherical concave portion 390 corresponding to the hemispherical portion 326 is provided in the housing inner surface 335, substantially the entire outer surface of the hemispherical portion 326 can be guided by the hemispherical concave portion 390. Therefore, the hemispherical portion 326 can be prevented from being asymmetrically compressed with respect to the cylindrical through hole 370, and the positioning accuracy of the housing side end plate 323 in the state where the hemispherical portion 326 is compressed can be enhanced.
  • substantially the entire outer surface of the hemispherical portion 326 can be supported by the bottom of the recess 390, even when an external force is applied to the battery pack, it is suppressed that a large force acts only on a local portion of the outer surface of the hemispherical portion 326. it can. Thus, the durability of the hemispherical portion 326 can be increased, and the life of the housing side end plate 323 can be extended.
  • the other end-side restraints 24 of the battery stacks 3 included in the battery pack 1 are all the same, and are located at the center in the X direction in the partition wall 7 in the Y direction And the extending part 7a (see FIG. 1).
  • the one side restraint portion of each battery stack included in the battery pack is a one side bind bar that restrains one side of the battery stack in the Y direction, and constrains only one side of the battery stack in the Y direction. It may be a dedicated part.
  • the other side restraint portion of each battery stack included in the battery pack is the other side bind bar that restrains the other side of the battery stack in the Y direction, and restrains only the other side of the battery stack in the Y direction. It may be a dedicated part.
  • the other end side restraint portion of each battery stack included in the battery pack may be the other end plate that restricts only the other side of the battery stack in the X direction, and the other X direction of the battery stack It may be a dedicated part that restrains only the side.
  • the housing side end plate may be configured to be movable in the X direction with both sides in the Y direction guided by the one and the other side bind bars.
  • the plate movement tolerant positioning mechanism is the one side and the other side of the battery stack in the X direction. It may be provided on both sides. Also, in all embodiments and variations, the housing end plate may or may not be screwed to the end prismatic battery. In addition, when the plate movement allowing positioning mechanism is provided only on one side in the X direction of the battery stack, the other end side restraint portion which can not be moved relative to the bottom of the casing on the other side of the battery stack in the X direction It is preferable to provide it.

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Abstract

電池パックが、筐体、一列に積層された複数の略直方体状の角形電池であって、各角形電池が一対の端面と二対の側面を有し、各角形電池の一方の対の側面がＸ方向に直交する複数の角形電池を含み、筐体内に収容される電池積層体、電池積層体のＹ方向一方側を拘束する一方側拘束部、電池積層体のＹ方向他方側を拘束する他方側拘束部、電池積層体のＸ方向の一方側を拘束し、筐体内面にＸ方向に対向する筐体側エンドプレート、及び電池積層体のＸ方向の膨張に起因する筐体側エンドプレートのＸ方向の移動を許容し、筐体側エンドプレートを筐体２に対してＹ方向に位置決めするプレート移動許容位置決め機構を備えるようにする。

Description

電池パック
　本開示は、筐体と、筐体内に収容された複数の角型電池を備える電池パックに関する。
　従来、電池パックとしては、特許文献１に記載されているものがある。この電池パックは、筐体と、筐体内に配置された複数の電池モジュールを備える。各電池モジュールは、同じ姿勢で厚さ方向に一列に重なるように積層された複数の電池セルを有する。各電池モジュールは、筐体の底部にボルトで取り付けられる。
特開２０１７－５９２９９号公報
　電池パックにおいて、容量を大きくして供給電力量を大きくしたいという要請があり、電池モジュールにおいて積層する角形電池数を多くしたいという要請がある。ここで、各角形電池は、充放電や電池の劣化によって膨張するため、積層する角形電池数を多くすると、電池モジュールの積層方向の膨張が大きくなる。よって、電池積層体の安定な配置のため、筐体に対して電池積層体を積層方向に直交する方向に位置決めでき、しかも、電池積層体の積層方向の膨張を許容できる構成が所望される。しかし、特許文献１の電池パックでは、電池モジュールが筐体の底板に移動不可能に固定されるため、筐体に対して電池積層体を積層方向に直交する方向に位置決めできる一方、電池モジュールの膨張が許容されず、電池パックの容量を大きくしにくい。
　そこで、本開示の目的は、筐体に対して電池積層体を積層方向に直交する方向に位置決めでき、しかも、角形電池の積層方向の膨張を許容できて、容量を大きくし易い電池パックを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本開示に係る電池パックは、筐体と、一列に積層された複数の略直方体状の角形電池であって、各角形電池が一対の端面と二対の側面を有し、一方の対の側面が積層方向に略直交する複数の角形電池を含み、筐体内に収容される電池積層体と、各角形電池において積層方向及び高さ方向の両方と直交する直交方向の一方側に位置し、他方の対の側面に含まれる一方側側面が略同一平面上に位置するように、電池積層体の直交方向の一方側を拘束する一方側拘束部と、各角形電池の直交方向の他方側に位置し、他方の対の側面に含まれる他方側側面が略同一平面上に位置するように電池積層体の直交方向の他方側を拘束する他方側拘束部と、電池積層体における積層方向の一方側端面に当接することで電池積層体の積層方向の一方側を拘束し、筐体内面に積層方向に対向する筐体側エンドプレートと、電池積層体の積層方向の膨張に起因する筐体側エンドプレートの積層方向の移動を許容し、筐体側エンドプレートを筐体に対して直交方向に位置決めするプレート移動許容位置決め機構と、を備える。
　また、本開示に係る電池パックは、筐体と、筐体内に複列に配置された複数の電池積層体であって、各電池積層体が、一列に積層された複数の略直方体状の角形電池であって、各角形電池が一対の端面と二対の側面を有し、一方の対の側面が積層方向に略直交する複数の角形電池を含む複数の電池積層体と、積層方向及び角形電池の高さ方向の両方に直交する直交方向に隣り合う各２つの電池積層体の間に設けられて、２つの電池積層体のうちの一方の電池積層体における他方の電池積層体側の側面と、他方の電池積層体における一方の電池積層体側の側面とを拘束する共有拘束部と、複数の電池積層体のうちで直交方向の両端に位置する電池積層体の直交方向の外側を拘束する外側拘束部と、電池積層体毎に設けられ、積層方向の一方側を拘束すると共に筐体内面に積層方向に対向する筐体側エンドプレートと、複数の電池積層体における積層方向の他方側を拘束する一体の他方エンド側拘束部と、電池積層体の積層方向の膨張に起因する筐体側エンドプレートの積層方向の移動を許容し、筐体側エンドプレートを筐体に対して直交方向に位置決めするプレート移動許容位置決め機構と、を備える。
　なお、プレート移動許容位置決め機構は、少なくとも１つの電池積層体の積層方向の一方側と他方側の両側に設けられてもよい。また、上記プレート移許容位置決め機構は、筐体側エンドプレート及び筐体と独立に設けられる機構を含んでもよく、筐体側エンドプレートの一部と、筐体の一部で構成されてもよい。
　本開示に係る電池パックによれば、筐体に対して電池積層体を積層方向に直交する方向に位置決めでき、しかも、角形電池の積層方向の膨張を許容できて、容量を大きくし易い。
本開示の第１実施形態に係る電池パックの概略構成図である。 電池パックにおける筐体側エンドプレートの周辺構造を説明する図であり、プレート移動許容位置決め機構を説明する図である。 上記プレート移動許容位置決め機構の動作を説明する図である。 第２実施形態の電池パックにおける図２に対応する図である。 第３実施形態の電池パックにおける図２に対応する図である。 第３実施形態の電池パックの筐体側エンドプレートに含まれる半球状部の斜視図である。 半球状部の積層方向寸法が弾性変形によって小さくなっている状態の筐体側エンドプレートを表す図である。 （ａ）は、第３実施形態の変形例の電池パックにおける、筐体側エンドプレートと、それに積層方向に対向する筐体の一部分とを示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）と異なる角度から、筐体側エンドプレートと、それに積層方向に対向する筐体の一部分を見たときの斜視図である。また、（ｃ）は、筐体側エンドプレートと、それに積層方向に対向する筐体の一部分の側面図である。 筐体側エンドプレートとそれに積層方向に対向する筐体の一部分とが積層方向に間隔をおいた状態における、図８（ｃ）のＦ‐Ｆ線断面図である。 筐体側エンドプレートの半球状部の一部が筐体内面の凹部に入り込んでいる状態における、図８（ｃ）のＦ‐Ｆ線断面図である。
　以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の実施例の説明及び図面において、Ｘ方向は、角形電池の積層方向を表し、角形電池の厚さ方向に一致する。また、Ｙ方向は、積層方向及び角形電池の高さ方向の両方に直交する直交方向を表す。また、Ｚ方向は、角形電池の高さ方向を表し、電池パック（筐体）の高さ方向に一致する。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する。
　（第１実施形態）
　図１は、本開示の第１実施形態に係る電池パック１の概略構成図である。図１に示すように、電池パック１は、筐体２と、筐体２内に配置される複数の電池積層体３を備え、筐体２は、本体５、蓋６、及び一体の仕切壁７を含む。本体５は、Ｚ方向一方側のみが開口し、直方体状の室（凹部）８を画定する。仕切壁７のＸ方向長さは、室８のＸ方向長さに略等しく、仕切壁７のＹ方向長さも、室８のＹ方向長さに略等しい。仕切壁７は、室８内に配置され、室８を６つの同一の電池収容室９に分離する。図１に示す例では、Ｙ方向から見たとき、３つの電池収容室９が重なり、Ｘ方向から見たとき、２つの電池収容室９が重なる。
　各電池積層体３は、電池収容室９に収容される。電池積層体３は、同じ姿勢で隙間なくＸ方向に一列に重なるように積層された複数の略直方体状の角形電池１０で構成される。各角形電池１０は一対の端面（２つの端面）と二対の側面（４つの側面）を含む。各電池積層体３において、角形電池１０の一方の対の側面は、Ｘ方向に直交する。各角形電池１０は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の充電可能な二次電池であり、シュリンクチューブ等の絶縁シートで主表面が被覆される。各電池収容室９に電池積層体３を収容した後、蓋６を、矢印Ａに示すＺ方向他方側に移動させ、本体５の開口を塞ぐように本体５に被せる。その後、図示しないねじを、蓋６に設けた貫通孔６ａと本体上端部のねじ孔５ａに挿通する。係るねじの挿通により、蓋６が本体５に取り付けられ、電池パック１が構成される。
　電池積層体３は、Ｙ方向一方側が一方側拘束部２１で拘束され、Ｙ方向他方側が他方側拘束部２２で拘束される。また、各電池積層体３は、Ｘ方向一方側が筐体側エンドプレート２３で拘束され、Ｘ方向他方側が他方エンド側拘束部２４で拘束される。各電池積層体３に関し、各角形電池１０の他方の対の側面に含まれるＹ方向の一方側側面は、一方側拘束部２１による拘束で略同一平面上に位置し、各角形電池１０の他方の対の側面に含まれるＹ方向の他方側側面は、他方側拘束部２２による拘束で略同一平面上に位置する。筐体側エンドプレート２３は、電池積層体３のＸ方向の一方側端面に当接し、筐体内面にＸ方向に対向する。また、他方エンド側拘束部２４は、電池積層体３のＸ方向の他方側端面に当接する。一方及び他方側拘束部２１，２２は、長尺平板状の板部であり、長手方向がＸ方向に一致し、幅方向がＺ方向に一致する。他方、筐体側エンドプレート２３は、長尺の板部材であり、他方エンド側拘束部２４は、長尺平板状の板部である。筐体側エンドプレート２３及び他方エンド側拘束部２４は、長手方向がＹ方向に一致し、幅方向がＺ方向に一致する。
　電池パック１は、共有拘束部３１と、外側拘束部３２を備える。共有拘束部３１は、一方及び他方側拘束部２１，２２のうちでＹ方向に隣り合う２つの電池積層体３の間に設けられるものと一致する。共有拘束部３１は、Ｙ方向に隣り合う２つの電池積層体３のうちの一方の電池積層体３における他方の電池積層体側の側面と、他方の電池積層体３における一方の電池積層体側の側面とを拘束する。また、外側拘束部３２は、一方及び他方側拘束部２１，２２のうちでＹ方向の端に設けられるものと一致する。外側拘束部３２は、Ｙ方向の端に位置する電池積層体のＹ方向の外側を拘束する。共有拘束部３１、及び他方エンド側拘束部２４の夫々は、仕切壁７の一部で構成され、外側拘束部３２は、筐体２の本体５の一部で構成される。また、筐体側エンドプレート２３は、仕切壁７及び筐体２とは別体に構成され、一方側拘束部２１と他方側拘束部２２でＹ方向両側が拘束される。また、筐体側エンドプレート２３は、電池積層体３の端の電池と筐体内面で挟持される。筐体側エンドプレート２３は、如何なる金属材料で構成されてもよいが、ばね性を有するステンレスや鉄系の鋼材で構成されると好ましい。
　各角形電池１０は、例えば、正極及び負極の両方がＺ方向上側の端部に設けられる。同じ電池積層体３に含まれる複数の角形電池１０は、例えば、図示しないバスバーを介して直列に電気接続され、電池パック１に含まれる６つの電池積層体３は、図示しないバスバーを介して並列又は直列に電気接続される。又は、同一の電池積層体に含まれる複数の角形電池は、並列に電気接続されてもよく、電池パックに含まれる複数の電池積層体は、並列又は直列に電気接続されてもよい。これらの電気的な接続は、例えば、仕切壁７に設けた貫通孔（図示せず）を介して実行される。
　なお、仕切壁７は、固定手段、例えば接着剤や締結部材等により、本体５の底部に固定されると好ましく、他方エンド側拘束部２４が筐体２に対して相対移動不可能であると好ましい。しかし、仕切壁７は、筐体２に固定されなくてもよい。また、仕切壁は、室を６以外の数の電池収容室に分離してもよく、複数の電池収容室は、２以上の異なる形状又は大きさの電池収容室を含んでもよい。また、電池積層体は、複数の角形電池と交互に積層される樹脂製の複数のセパレータを含んでもよく、セパレータにより隣接する角形電池間を絶縁してもよい。また、電池積層体は、Ｘ方向の一端の角形電池と筐体側エンドプレートとの間に配置されて一端の角形電池と筐体側エンドプレートとの隙間を埋めるスペーサを含んでもよく、Ｘ方向の他端の角形電池と他方エンド側拘束部との間に配置されて他端の角形電池と他方エンド側拘束部との隙間を埋めるスペーサを含んでもよい。また、これらの構成で、スペーサは、弾性を有してもよい。この場合、Ｘ方向の端の角形電池と、筐体側エンドプレート及び他方エンド側拘束部のうちの少なくとも一方との隙間の寸法変化があったとしても、スペーサによって、Ｘ方向の端の角形電池と、筐体側エンドプレート及び他方エンド側拘束部のうちの少なくとも一方との隙間を容易に埋めることができる。よって、電池積層体をＸ方向に密着配置できて好ましい。
　図２は、電池パック１における筐体側エンドプレート２３の周辺構造を説明する図であり、プレート移動許容位置決め機構を説明する図である。また、図３は、プレート移動許容位置決め機構の動作を説明する図である。なお、図２では、筐体側エンドプレート２３を筐体２の本体５の筐体内面３５に対してＸ方向に間隔をおいて図示し、筐体側エンドプレート２３にＸ方向の力が付与されていない状態を図示している。しかし、実際には、図３に示すように、筐体側エンドプレート２３は、全ての状態で筐体内面３５に接触し、筐体内面３５から力を付与される。
　図２に示すように、Ｚ方向の外方から見たときの平面視において、筐体内面３５は、Ｙ方向に間隔をおいて配設される２対の係止部４０を有し、筐体側エンドプレート２３は、２対の突出構造５０を有する。２対の係止部４０、及び２対の突出構造５０は、プレート移動許容位置決め機構を構成する。各係止部４０は、第１湾曲面４１、第１平面４２、第２湾曲面４３、及び第２平面４５を含む。第１湾曲面４１は、Ｙ方向一方側に行くにしたがってＸ方向の電池積層体３（図１参照）側とは反対側に変位する。第１湾曲面４１は、Ｘ方向の電池積層体３側とは反対側に凸の円弧状の形状を有する。また、第１平面４２は、第１湾曲面４１におけるＹ方向一方側の端からＸ方向の電池積層体３側に延在する。
　他方、第２湾曲面４３は、第１湾曲面４１よりもＹ方向他方側に位置する。第２湾曲面４３は、Ｙ方向他方側に行くにしたがってＹ方向の電池積層体３側とは反対側に変位する。第２湾曲面４３は、Ｘ方向の電池積層体３側とは反対側に凸の円弧状の形状を有する。また、第２平面４５は、第２湾曲面４３におけるＹ方向他方側の端からＸ方向の電池積層体３側に延在する。第１湾曲面４１及び第１平面４２は、平面視で半円弧状の底面を有してＺ方向に延在する第１溝７０を構成し、第２湾曲面４３及び第２平面４５は、平面視で半円弧状の底面を有してＺ方向に延在する第２溝７１を構成する。第１溝７０と第２溝７１を略面対称とする第１平面が存在する。
　各突出構造５０は、第１突出部５１と、第２突出部５２を含む。第１突出部５１は、Ｘ方向の筐体内面３５側に突出し、Ｘ方向の筐体内面３５側の面５３がＹ方向一方側に行くにしたがってＸ方向の電池積層体３側とは反対側に変位する第３湾曲面５４を有する。第３湾曲面５４は、Ｘ方向の電池積層体３側とは反対側に凸の円弧状の形状を有する。また、第２突出部５２は、Ｘ方向の筐体内面３５側に突出し、Ｘ方向の筐体内面３５側の面５５がＹ方向他方側に行くにしたがってＸ方向の電池積層体３側とは反対側に変位する第４湾曲面５６を有する。第４湾曲面５６は、Ｘ方向の電池積層体３側とは反対側に凸の円弧状の形状を有する。第１突出部５１と第２突出部５２を略面対称とする第２平面が存在する。電池パック１が構成された状態で、上記第１平面は第２平面と略一致する。
　上記構成において、第１突出部５１は、第１溝７０に収容され、第２突出部５２は、第２溝７１に収容される。各角形電池１０が膨張していない状態、すなわち、製造した電池パック１が未使用の状態では、図３に実線で示すように、第２突出部５２の先端面６１は第２平面４５に接触し、第４湾曲面５６は、その一部又は全部が第２湾曲面４３に間隔をおいた状態でＸ方向に対向する。また、図示はしないが、同様に、製造した電池パック１が未使用の状態では、第１突出部５１の先端面６０は第１平面４２に接触し、第３湾曲面５４は、その一部又は全部が第１湾曲面４１に間隔をおいた状態でＸ方向に対向する。
　上記第１実施形態によれば、第１突出部５１の先端面６０が第１平面４２から受ける力と、第２突出部５２の先端面６１が第２平面４５から受ける力とで、筐体側エンドプレート２３を筐体２に対してＹ方向に静止させることができる。したがって、筐体側エンドプレート２３を筐体２に対してＹ方向に位置決めできる。また、図３に示すように、第２突出部５２を、図３に実線で示す位置から、図３に点線に示す位置、すなわち、第４湾曲面５６の全てが第２湾曲面４３に当接するように変形する位置まで移動させることができ、第１突出部５１も、第３湾曲面５４の全てが第１湾曲面４１に当接するように変形する位置まで移動させることができる。したがって、筐体側エンドプレート２３を図２に矢印Ｂで示すＸ方向の筐体内面３５側へ移動させることができ、電池積層体３（図１参照）のＸ方向の膨張を許容できる。よって、筐体２に対して電池積層体３をＹ方向に位置決めでき、しかも、角形電池１０のＸ方向の膨張を許容できて、容量を大きくし易い。
　また、第１及び第２突出部５１，５２が電池積層体３の膨張で筐体内面３５側に押圧されている状態で、第１及び第２突出部５１，５２のばね性を消滅させることができる。よって、筐体側エンドプレート２３を筐体内面３５に確実かつ安定に係止できる。
　また、電池パック１が構成された状態で、第１及び第２溝７０，７１が面対称に配設され、これに係止されて略円弧状に延びる第１及び第２突出部５１，５２も面対称に配設される。よって、図３に示すように、第１及び第２溝７０，７１が、第１及び第２突出部５１，５２からの力ＦのＸ方向成分ＦＸと、力ＦのＹ方向成分ＦＹの両方を受けることができる。したがって、電池積層体３のＸ方向及びＹ方向の２方向の位置決めができるだけでなく、筐体側エンドプレート２３に生じる曲げモーメントも分散させて緩和した状態で、筐体２で受けることができ、筐体側エンドプレート２３に生じる歪みを効率的に解消できる。
　更には、第１及び第２溝７０，７１は、筐体２の本体５に射出成形等で簡単に形成でき、第１及び第２突出部５１，５２も、筐体側エンドプレート２３に射出成形等で簡単に形成できる。また、筐体側エンドプレート２３を筐体２にねじ止めする必要がなく、施工性を向上できる。
　なお、電池パック１の使用前の初期状態における第１及び第２溝７０，７１に対する第１及び第２突出部５１，５２の相対位置は、角形電池１０の膨張や寸法公差を考慮して仕様毎に適切に決定される。また、第１及び第２突出部５１，５２のばね性が失われた状態において、第１及び第２突出部５１，５２は、その全てが第１及び第２溝７０，７１内に収容されてもよく、一部のみが第１及び第２溝７０，７１内に収容されてもよい。また、電池パック１が、２対の係止部４０と、それに対応する２対の突出構造５０を備える場合について説明した。しかし、電池パックは、１対の係止部と、それに対応する１対の突出構造を備えてもよく、３対以上の係止部と、それに対応する３対以上の係止部を備えてもよい。
　（第２実施形態）
　図４は、第２実施形態の電池パック１０１における図２に対応する図である。第２実施形態は、筐体側エンドプレート１２３の周辺構造のみが、第１実施形態と異なり、概略構成は、第１実施形態と同一である。第２実施形態では、第１実施形態と同一の作用効果及び変形例については、説明を省略し、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明を行う。
　図４に示すように、電池パック１０１では、筐体１０２の本体１０５が、凹部１１０を有し、凹部１１０はＺ方向から見た平面視で矩形形状を有する。また、電池パック１０１は、一方側回転機構１５０と、他方側回転機構１６０を備える。筐体１０２の凹部１１０、一方側回転機構１５０、及び他方側回転機構１６０は、プレート移動許容位置決め機構を構成する。
　Ｚ方向から見た平面視において、凹部１１０の底部１１１は、Ｙ方向に延在し、凹部１１０の一方及び他方側側壁１１２，１１３は、Ｘ方向に延在する。また、一方側回転機構１５０は、筐体側エンドプレート１２３のＹ方向の中心に対してＹ方向の一方側に配置され、他方側回転機構１６０は、上記中心に対してＹ方向の他方側に配置される。
　一方側回転機構１５０は、軸部１５１と、回転部材１５２を含む。軸部１５１は、円柱形状を有し、筐体１０２の底部（図示せず）に取り付けられ、Ｚ方向に延在する。また、回転部材１５２は、軸部１５１の円筒外周面に軸部１５１に対して回動可能に取り付けられる。回転部材１５２は、係止部１８５と、一方側壁対向面１８６を含む。係止部１８５は、筐体側エンドプレート１２３における筐体内面１３５側かつＹ方向一方側の角部１８０を係止する。また、一方側壁対向面１８６は、凹部１１０の一方側側壁１１２にＹ方向に対向する。電池パック１０１が未使用で、電池積層体（図示せず）が膨張していない状態では、一方側壁対向面１８６は、一方側側壁１１２にＹ方向に間隔をおいて対向する。
　また、同様に、他方側回転機構１６０は、軸部１６１と、回転部材１６２を含む。軸部１６１は、円柱形状を有し、筐体１０２の底部（図示せず）に取り付けられ、Ｚ方向に延在する。また、回転部材１６２は、軸部１６１の円筒外周面に軸部１６１に対して回動可能に取り付けられる。回転部材１６２は、係止部１８７と、他方側壁対向面１８８を含む。係止部１８７は、筐体側エンドプレート１２３における筐体内面１３５側かつＹ方向他方側の角部１８１を係止する。また、他方側壁対向面１８８は、凹部１１０の他方側側壁１１３にＹ方向に対向する。電池パック１０１が未使用で、電池積層体（図示せず）が膨張していない状態では、他方側壁対向面１８８は、他方側側壁１１３にＹ方向に間隔をおいて対向する。
　筐体側エンドプレート１２３は、回転部材１５２と回転部材１６２とでＹ方向に挟持され、筐体側エンドプレート１２３が筐体１０２に対してＹ方向に位置決めされる。また、回転部材１５２が、矢印Ｄで示す反時計回りに回転でき、回転部材１６２が、矢印Ｅで示す時計回りに回転できるので、各係止部１８５，１８７が、当該回転に伴ってＸ方向の筐体内面１３５側に移動可能となる。よって、筐体側エンドプレート１２３が矢印Ｃで示す方向にＸ方向の筐体内面１３５側へ移動でき、電池積層体（図示せず）のＸ方向の膨張を許容できる。更には、回転部材１５２が反時計回りの回転で一方側側壁１１２に接触し、回転部材１６２が時計回りの回転で他方側側壁１１３に接触すると、各回転部材１５２，１６２が回動不可能になる。よって、この状態で、筐体側エンドプレート１２３を、筐体１０２に確実に係止でき、筐体１０２に対してＸ方向及びＹ方向に位置決めできる。
　（第３実施形態）
　図５は、第３実施形態の電池パック２０１における図２に対応する図である。なお、図５では、以下で説明する半球状部２２６に関し、スリット２７１の図示を省略する。第３実施形態は、筐体側エンドプレート２２３の周辺構造のみが、第１実施形態と異なり、概略構成は、第１実施形態と同一である。第３実施形態では、第１実施形態と同一の作用効果及び変形例については、説明を省略し、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明を行う。
　図５に示すように、電池パック２０１では、筐体２０２の本体２０５が、筐体内面２３５からＸ方向に突出する軸部２５０を有する。また、筐体側エンドプレート２２３が、本体２２５と、半球状部２２６を含む。筐体２０２の軸部２５０及び半球状部２２６は、プレート移動許容位置決め機構を構成する。本体２２５は、筐体内面２３５に略平行に延在する筐体側面２４０を有する。また、半球状部２２６は、筐体内面２３５側が凸になっている状態で本体２２５に接着剤や溶接によって取り付けられる。半球状部２２６は、ばね性を有するステンレスや鉄系の鋼材で構成される。
　図６は、半球状部２２６の斜視図である。図６に示すように、半球状部２２６は、半球状の凹部を有する中空の半球部材にその軸方向に延在する円筒貫通穴２７０と複数のスリット２７１を設けた構造を有する。円筒貫通穴２７０の内径は、軸部２５０の外径に略一致する。再度、図５を参照して、筐体２０２は、筐体内面２３５からＸ方向に突出する軸部２５０を有し、軸部２５０は、半球状部２２６の円筒貫通穴２７０を通過する。
　第３実施形態によれば、筐体２０２の軸部２５０が、半球状部２２６の円筒貫通穴２７０に挿通される。したがって、軸部２５０に対する半球状部２２６のＹ方向及びＺ方向の相対移動が規制され、その結果、筐体側エンドプレート２２３が筐体２０２に対してＹ方向及びＺ方向に位置決めされる。
　また、半球状部２２６は、ばね性を有するステンレスや鉄系の鋼材で構成され、複数のスリット２７１を有する。したがって、図７に示すように、半球状部２２６が、Ｘ方向寸法が小さくなるように弾性変形できる。よって、筐体側エンドプレート２２３がＸ方向の筐体内面２３５側へ移動でき、電池積層体（図示せず）のＸ方向の膨張を許容できる。また、半球状部２２６のＸ方向寸法が、軸部２５０の先端面２９０が本体２２５の筐体側面２４０に当接するまでＸ方向に収縮すると、筐体側エンドプレート２２３が筐体２０２の本体２０５に対してＸ方向に相対移動不可となって、筐体２０２の本体２０５に対してＸ方向に位置決めされる。
　更には、半球状部２２６は、Ｘ方向に延在する中心軸を有する環状構造を有する。したがって、半球状部２２６の弾性変形によって、電池積層体に生じる力ＦのＸ方向成分ＦＸ、Ｙ方向成分ＦＹ、及びＺ方向成分ＦＺの全てを吸収できる。よって、電池積層体３に生じる歪みを更に効率的に解消できる。
　なお、上記第３実施形態では、半球状部２２６は、筐体内面２３５側が凸になっている状態で筐体側エンドプレート２２３に設置されているが、半球状部は、筐体側エンドプレート側が凸となっている状態で筐体側エンドプレートに設置されてもよい。又は、半球状部は、筐体側エンドプレート側が凸となっている状態で筐体内面に設置されてもよく、この場合、半球状部の貫通穴に挿通される丸棒状の軸部を筐体側エンドプレートに設けると好ましい。又は、半球状部は、筐体内面側が凸となっている状態で筐体内面に設置されてもよい。
　又は、図８、図９、図１０に一部が表される第３実施形態の変形例の電池パック３０１に示すように、筐体内面３３５に半球状部３２６の外面に対応する半球状の凹部３９０を設けてもよい。詳しくは、図８（ａ）は、変形例の電池パック３０１における、筐体側エンドプレート３２３と、それにＸ方向に対向する筐体３０２の一部分とを示す斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）と異なる角度から、筐体側エンドプレート３２３と、それにＸ方向に対向する筐体３０２の一部分を見たときの斜視図である。また、図８（ｃ）は、筐体側エンドプレート３２３と、それにＸ方向に対向する筐体３０２の一部分の側面図である。また、図９は、筐体側エンドプレート３２３とそれにＸ方向に対向する筐体３０２の一部分とがＸ方向に間隔をおいた状態における、図８（ｃ）のＦ‐Ｆ線断面図である。また、図１０は、筐体側エンドプレート３２３の半球状部３２６の一部が筐体内面３３５の凹部３９０に入り込んでいる状態における、図８（ｃ）のＦ‐Ｆ線断面図である。
　図８（ａ）に示すように、電池パック３０１でも、半球状部３２６が、その中心軸に沿うように延在する円筒貫通穴３７０と、複数のスリット３７１を有する。図８（ｂ）に示すように、筐体内面３３５は、半球状の凹部３９０の中心軸に沿うようにＸ方向の筐体側エンドプレート３２３側に突出する丸棒状の軸部３５０を有する。軸部３５０の長さは、半球状部３２６の半径よりも小さい。また、半球状部３２６の裏側には、半球状の凹部３８５が存在する。また、筐体側エンドプレート３２３を筐体内面３３５側とは反対側からＸ方向に見たとき、半球状部３２６の凹部３８５を視認でき、筐体側エンドプレート３２３には、当該凹部３８５が存在する。半球状の凹部３８５を半球状部３２６の裏側に形成することで半球状部３２６の弾性を大きくしている。
　図９及び図１０において、参照番号３８８は、円筒貫通穴３７０の開口を示す。図９及び図１０に示すように、円筒貫通穴３７０の中心軸と、軸部３５０の中心軸とは、略同一直線上に位置する。電池モジュールがＸ方向に膨張して、筐体側エンドプレート３２３が筐体内面３３５側に移動すると、半球状部３２６が凹部３９０に嵌り込んで、半球状部３２６の外面が凹部３９０の底面に当接する。この状態では、軸部３５０が円筒貫通穴３７０に嵌り込んでいる。
　電池パック３０１によれば、半球状部３２６に対応する半球状の凹部３９０が筐体内面３３５に設けられるので、半球状部３２６の外面の略全体を半球状の凹部３９０でガイドできる。したがって、半球状部３２６が円筒貫通穴３７０に対して非対称に圧縮されることを抑制でき、半球状部３２６が圧縮された状態での筐体側エンドプレート３２３の位置決め精度を高くできる。また、半球状部３２６の外面の略全面を凹部３９０の底面で支持できるので、電池パックに外力が作用した場合でも、半球状部３２６の外面の局所部分のみに大きな力が作用することを抑制できる。よって、半球状部３２６の耐久性を高くでき、筐体側エンドプレート３２３の寿命を長くできる。
　なお、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。
　例えば、上記第１乃至第３実施形態では、電池パック１に含まれる各電池積層体３の他方エンド側拘束部２４が、全て同一であり、仕切壁７においてＸ方向中央に位置してＹ方向に延在する部分７ａ（図１参照）で構成された。しかし、電池パックに含まれる各電池積層体の一方側拘束部が、その電池積層体のＹ方向一方側を拘束する一方側バインドバーであり、その電池積層体のＹ方向一方側のみを拘束する専用部品であってもよい。また、電池パックに含まれる各電池積層体の他方側拘束部が、その電池積層体のＹ方向他方側を拘束する他方側バインドバーであり、その電池積層体のＹ方向他方側のみを拘束する専用部品であってもよい。また、電池パックに含まれる各電池積層体の他方エンド側拘束部が、その電池積層体のＸ方向他方側のみを拘束する他方側エンドプレートであってもよく、その電池積層体のＸ方向他方側のみを拘束する専用部品であってもよい。そして、筐体側エンドプレートが、一方及び他方側バインドバーでＹ方向の両側がガイドされて、Ｘ方向に移動可能な構成であってもよい。
　また、プレート移動許容位置決め機構が電池積層体３のＸ方向の一方側にのみに配設される場合について説明したが、プレート移動許容位置決め機構は電池積層体のＸ方向の一方側と他方側の両側に設けられてもよい。また、全ての実施形態及び変形例で、筐体側エンドプレートは、端の角形電池にねじ止めされてもよく、ねじ止めされなくてもよい。また、電池積層体のＸ方向一方側のみにプレート移動許容位置決め機構を設ける場合、電池積層体のＸ方向他方側に筐体の底部に対して相対移動不可となっている他方エンド側拘束部を設けると好ましい。
　１，１０１，２０１，３０１　電池パック
　２，１０２，２０２，３０２　筐体
　３　電池積層体
　１０　角形電池
　２１　一方側拘束部
　２２　他方側拘束部
　２３，１２３，２２３，３２３　筐体側エンドプレート
　２４　他方エンド側拘束部
　３１　共有拘束部
　３２　外側拘束部
　３５，１３５，２３５　筐体内面
　４１　第１湾曲面
　４２　第１平面
　４３　第２湾曲面
　４５　第２平面
　５１　第１突出部
　５２　第２突出部
　５４　第３湾曲面
　５６　第４湾曲面
　１１０　凹部
　１１２　凹部の一方側側壁
　１１３　凹部の他方側側壁
　１５０　一方側回転機構
　１５１，１６１　軸部
　１５２，１６２　回転部材
　１６０　他方側回転機構
　１８０，１８１　筐体側エンドプレートの角部
　１８５，１８７　係止部
　１８６　一方側壁対向面
　１８８　他方側壁対向面
　２２５　筐体側エンドプレートの本体
　２２６，３２６　半球状部
　２４０　筐体側エンドプレートの筐体側面
　２５０，３５０　筐体の軸部
　２７０，３７０　半球状部の円筒貫通穴
　２７１，３７１　スリット
　３８５　半球状の凹部
　Ｘ方向　積層方向
　Ｙ方向　直交方向
　Ｚ方向　高さ方向

Claims (7)

  1. 　筐体と、
    　一列に積層された複数の略直方体状の角形電池であって、前記各角形電池が一対の端面と二対の側面を有し、一方の対の前記側面が積層方向に略直交する前記複数の角形電池を含み、前記筐体内に収容される電池積層体と、
    　前記各角形電池において前記積層方向及び高さ方向の両方と直交する直交方向の一方側に位置し、他方の対の前記側面に含まれる一方側側面が略同一平面上に位置するように、電池積層体の前記直交方向の一方側を拘束する一方側拘束部と、
    　前記各角形電池の前記直交方向の他方側に位置し、前記他方の対の側面に含まれる他方側側面が略同一平面上に位置するように前記電池積層体の前記直交方向の他方側を拘束する他方側拘束部と、
    　前記電池積層体における前記積層方向の一方側端面に当接することで前記電池積層体の前記積層方向の一方側を拘束し、筐体内面に前記積層方向に対向する筐体側エンドプレートと、
    　前記電池積層体の前記積層方向の膨張に起因する前記筐体側エンドプレートの前記積層方向の移動を許容し、前記筐体側エンドプレートを前記筐体に対して前記直交方向に位置決めするプレート移動許容位置決め機構と、
    を備える、電池パック。
  2. 　前記高さ方向の外方から見たときの平面視において、前記筐体内面は、
    　前記直交方向の一方側に行くにしたがって前記積層方向の前記電池積層体側とは反対側に変位する第１湾曲面と、
    　前記第１湾曲面における前記直交方向の一方側の端から前記積層方向の前記電池積層体側に延在する第１平面と、
    　前記第１湾曲面よりも前記直交方向の他方側に位置し、前記直交方向の他方側に行くにしたがって前記積層方向の前記電池積層体側とは反対側に変位する第２湾曲面と、
    　前記第２湾曲面における前記直交方向の他方側の端から前記積層方向の前記電池積層体側に延在する第２平面と、を含み、
    　前記筐体側エンドプレートは、前記積層方向の前記筐体内面側に突出し、前記積層方向の前記筐体内面側の面が前記直交方向の一方側に行くにしたがって前記積層方向の前記電池積層体側とは反対側に変位する第３湾曲面を有する第１突出部と、
    　前記積層方向の前記筐体内面側に突出し、前記積層方向の前記筐体内面側の面が前記直交方向の他方側に行くにしたがって前記積層方向の前記電池積層体側とは反対側に変位する第４湾曲面を有する第２突出部と、を有し、
    　前記第１突出部の先端面が前記第１平面に接触すると共に、前記第２突出部の先端面が前記第２平面に接触し、
    　前記第３湾曲面が前記第１湾曲面に当接すると共に、前記第４湾曲面が前記第２湾曲面に当接するまで、前記筐体側エンドプレートが、前記筐体内面側へ前記積層方向に移動可能である、請求項１に記載の電池パック。
  3. 　前記筐体は、凹部を有し、
    　前記筐体側エンドプレートの前記直交方向の中心に対して前記直交方向の一方側に配置される一方側回転機構と、前記中心に対して前記直交方向の他方側に配置される他方側回転機構と、を備え、
    　前記一方側回転機構及び前記他方側回転機構の夫々は、前記筐体に取り付けられて前記高さ方向に延在する軸部と、その軸部の円筒外周面に前記軸部に対して回動可能に取り付けられた回転部材を含み、
    　前記回転部材は、前記筐体側エンドプレートの前記筐体内面側の角部を係止する係止部と、前記凹部の側壁に前記直交方向に対向する側壁対向面を含み、
    　前記回転部材が、前記側壁対向面が前記側壁に接触するまで前記軸部に対して回動することで、前記係止部が、前記筐体内面側へ前記積層方向に移動可能である、請求項１に記載の電池パック。
  4. 　前記プレート移動許容位置決め機構は、半球状の凹部を有する中空の半球部材にその軸方向に延在する円筒貫通穴と複数のスリットを設けた半球状部を有し、
    　前記半球状部は、前記筐体側エンドプレートと前記筐体内面との間に介在され、
    　前記半球状部が前記積層方向に圧縮されることで、前記筐体側エンドプレートが、前記筐体内面側へ前記積層方向に移動可能である、請求項１に記載の電池パック。
  5. 　前記電池積層体における前記積層方向の他方側端面に当接することで前記電池積層体の前記積層方向の他方側を拘束する他方エンド側拘束部を備える、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電池パック。
  6. 　前記一方側拘束部は、前記電池積層体の前記直交方向の一方側を拘束する一方側バインドバーであり、
    　前記他方側拘束部は、前記電池積層体の前記直交方向の他方側を拘束する他方側バインドバーであり、
    　前記他方エンド側拘束部は、前記電池積層体の前記積層方向の他方側を拘束する他方側エンドプレートである、請求項５に記載の電池パック。
  7. 　筐体と、
    　前記筐体内に複列に配置された複数の電池積層体であって、前記各電池積層体が、一列に積層された複数の略直方体状の角形電池であって、前記各角形電池が一対の端面と二対の側面を有し、一方の対の前記側面が積層方向に略直交する前記複数の角形電池を含む前記複数の電池積層体と、
    　前記積層方向と前記角形電池の高さ方向の両方に直交する直交方向に隣り合う各２つの前記電池積層体の間に設けられて、２つの前記電池積層体のうちの一方の前記電池積層体における他方の前記電池積層体側の側面と、前記他方の電池積層体における前記一方の電池積層体側の側面とを拘束する共有拘束部と、
    　前記複数の電池積層体のうちで前記直交方向の両端に位置する前記電池積層体の前記直交方向の外側を拘束する外側拘束部と、
    　前記電池積層体毎に設けられ、前記積層方向の一方側を拘束すると共に筐体内面に前記積層方向に対向する筐体側エンドプレートと、
    　前記複数の電池積層体における前記積層方向の他方側を拘束する一体の他方エンド側拘束部と、
    　前記電池積層体の前記積層方向の膨張に起因する前記筐体側エンドプレートの前記積層方向の移動を許容し、前記筐体側エンドプレートを前記筐体に対して前記直交方向に位置決めするプレート移動許容位置決め機構と、
    を備える、電池パック。
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